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船舶舵机液压仿真毕业论文

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船舶舵机液压仿真毕业论文

浅谈船舶舵机的安全检查 摘 要:由于船舶舵机对于船舶航行安全的重要性,所以对船舶舵机的安全检查是船舶安检人员的经常性工作,本文希望通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机容易出现的故障分析和对船舶舵机进行安全检查的重点的论述,使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪。关键词:舵 舵机 安全检查一、前言船舶能够在水中按照驾驶者的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,是依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。正如鱼儿能够在水中游动自由,是靠摆动它的尾巴一样。可以说船舵就是起着鱼尾的功用。舵对于船舶航行的重要性是不言而谕的,当船舶航行时船舵发生故障,对船舶安全的影响是巨大的。二、舵机的基本组成船舵主要由舵叶、舵杆、舵机等部分组成。船舵能够接受驾驶者的命令并按照命令改变船舵的位置是依靠舵机带动舵叶来实现的,而舵机是整个舵系统中比较容易出现故障的部位,也是船舶安全检查人员进行船舶安检时着重注意检查的地方。船舶舵机按驱动动力分为蒸汽舵机、电动舵机与电动液压舵机(简称液压舵机)。液压舵机具有重量轻、尺寸小、灵敏度高,工作平稳安全可靠,能缓冲风浪对舵叶的冲击,运转噪音低、振动小,而且可实现无级变速,功率的范围广。所以现代化的大中型船舶上,广泛采用液压舵机。故本文以液压舵机作为分析对象。液压舵机一般采用电动机带动油泵,因而又称电动液压舵机。液压舵机用油液作为传递能量的介质,利用油液的不可压缩性及流量、压力和流向的可控性来实现转舵。舵机通过油泵把机械能转化为油液的压力能,然后通过转舵机构把压力能又转化为机械能,来实现舵的左、右转向。液压舵机由三大部分组成:推舵机构、液压系统与操舵控制系统。推舵机构的作用是将液压能转换成机械能,推动舵叶偏转。液压系统的作用是向舵机提供足够的液压能.并设置所需的保护与控制装置。操舵控制系统的作用有二:一是传递舵令,二是控制操舵精度。按照钢质海船入级与建造规范对舵机的基本要求,其中主要内容有:1.每艘船舶均应设置1个主操舵装置和1个辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置,应满足当它们中的1个失效时应不致使另1个也失灵。2.具有足够的强度并能在最大营运前进航速时进行操舵,使舵自任一舷的35°转至另一舷的35°,并且于相同条件下自一舷的35°转至另一舷的30°所需时间不超过28s。3.能在最大营运前进航速的一半但不小于7kn时进行操舵,使舵自一舷的15°转至另一舷的l 5°且需时间不超过60s。4.驾驶室与舵机室之间,应设有通信设施。5.操舵装置应设有有效的舵角限位器。以动力转舵的操舵装置,应装设限位开关或类似设备,使舵在到达舵角限位器前停住。装设的限位开关或类似设备应该与转舵机构本身同步,而不应与舵机的控制相同步。6.舵装置应有保持舵位不动的制动装置。7.当主操舵装置要求动力操作时,应设有1个固定贮油箱,其容量至少足以使1个动力转舵系统包括循环油箱进行再充液。贮油箱应以管路固定连接,使液压系统能在舵机室内便于充液,并应设有液位计。8.应设置两个独立的控制系统,见每个系统均应能在驾驶室控制。但这并不要求设双套操舵手轮或手柄。若控制系统是由液压遥控传动装置组成时,除10000总吨及以上的油船、化学品船、液化气体运输船外,不必设置第2个独立控制系统。9.驾驶室和舵机室应固定展示带有原理框图的适当操作说明。此说明应表明操舵装置控制系统和动力转舵系统的转换程序。10.由1台或几台动力设备组成的每一电动或电动液压操舵装置至少应由主配电板设2路独立馈电线直接供电。但其中的1路可以由应急配电板供电。三、舵机容易出现的故障对于舵机日常比较容易出现故障的情况,主要分为两大部分。一是属于硬件类的故障,二是属于软件类的故障。舵机的硬件类的故障是指与舵机相关的机器、设备发生了功能性的障碍,使得舵机不能正常工作发挥效用。常见的主要有:1.通信系统的故障。驾驶员发出的舵令信号不能输出至舵机,舵机接收不到舵令。驾驶台与舵机间无法通话等。2.电力系统的故障。动力电路、配电板等电力输出故障,使电动机无法正常运转。两路电力线路只有一路可以使用.3.液压系统的故障。液压系统密封性能出现问题,有油路泄漏或有旁通现象、主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。使液压系统不能正常运行。软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度,船员对舵机的操作存在的问题。通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉,在需要的时候无法启动应急舵。四、对舵机安检的重点针对舵机容易出现的故障点,船舶安检人员就可以有针对性地开展检查工作。检查应急舵的有效性。按照现代船舶建造规范的要求,船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置,一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时,应急舵仍然可以继续保持舵的有效性,保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操,观察应急舵是否能够使用,运转是否正常。检查舵的运转情况。在检查舵的运转情况时,一般应有两名船舶安检员相互配合进行。一名安检员在驾驶台发出舵令,另一名安检员在舵机间观察舵机对于舵令的反映。舵机在转舵运行过程中应运转平稳,无杂音无间歇性现象。从一侧满舵运行到另一侧满舵时,应反映灵敏,能够达到28S的时间要求。检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器,舵角指示器是为了正确显示舵叶转动的准确位置,其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。当舵角指示器显示不准时,就会影响到驾驶员的对船舶的操纵,使驾驶员的判断产生误差,有可能使船舶发生触碰事故。在检查舵角指示的准确性时,是由两名船舶安检员相互配合进行的。一名安检员在驾驶台观察驾驶台上的检查舵角指示器显示的读数,另一名安检员在舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同。检查舵角限位器的有效性。舵角限位器是起到了对液压油缸的保护作用。当舵角转动到最大角度时,油缸的活塞继续压缩液油,而舵叶已不再继续偏转,致使油缸内的压力不断增加,容易导致油缸破裂。而舵角限位器的存在就使得当舵角转动到最大角度时触动限位开关,限位开关断开电动机的动力起到了保护油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时,应让船舶驾驶员分别打满左、右舵,观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。检查舵的液压系统的密封性能。舵叶的转动是依靠油缸内液体传递的电动机动力来实现的。所以舵机的液压系统要保证不漏油,不漏气和不积气,才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时,应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污,还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时,应让船方开动舵机,注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。同时在检查舵机时应注意检查一下液压油的品质。液压油是液压舵机正常工作的媒质,是液压舵机保持良好性能的保证。国际海上人命安全公约(SOLAS)对此有规定:液压操纵的操舵设备应设有能针对该液压系统的形式和设计保持液体清洁的装置。国内的船检规范也有类似的条款规定。可见舵机液压油品质是否良好对于舵机的正常运行确实很重要。液压油的品质受到以下因素的影响,一是液压油在运转过程中,机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中,对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反映,油品会渐渐下降,达不到机器性能的要求。这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵,因此沿海船舶特别是个体船舶很少有更换液压油的。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备,这也是在检查过程中应当注意的。在对舵机的检查过程中其他需要注意的,在舵机间应张贴有应急舵的使用操作说明,并通过与机舱工人的交谈,以了解他们是否熟悉应急舵的操作使用。通过以上的检查基本上可以完成对舵机的安检工作,对该船的舵机系统有了比较全面的了解。希望本文能够为船舶安全检查人员有所帮助。参考文献[1]《钢质海船入级与建造规范 轮机》.1996.5.[2] 王福根.《船舶轴舵系装置》.2003.3.[3] 陈利军.《船舶辅机》.2002.9

浅谈船舶舵机在安全检查时应注意的问题论文

论文关键词: 舵机 安全 检查 问题 重点

论文摘要: 船舶舵机是船舶航行的重要设备,船舶是依靠操纵舵机来控制或改变航向。所以对船舶实施PSC或FSC安全检查时,安检人员必须对舵机进行相应设备检查或船员操作性检查,以验证设备的性能及船员的适任能力是否符合公约及有关法规的要求。本文通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机检查中易出现的问题和检查重点进行分析,使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪。

SOLAS公约的规定

每艘船舶应配备使主管机关满意的主操舵装置和辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置应使两者中之一在发生故障时,不会导致另一装置不能工作。

所有操舵装置的部件和舵杆应为主管机关满意的坚固和可靠的构造。凡在液压系统中能被隔断的和由于动力源或外力作用能产生压力的任何部件,应设置安全阀。

主操舵装置和舵杆应具有足够强度,并能在验证的最大营运前进航速下操纵船舶;舵杆直径超过12OMM,其主操舵装置应为动力操作,能在船舶最深航海吃水和以最大营运前进航速前进时将舵自一舷35。转至另一舷35。,并于相同条件下在不超过28s内将舵自一舷35。转至另一舷3O。。

辅助操舵装置应具有足够强度和足以在可航行的航速下操纵船舶,并能于紧急时迅速投入工作;舵杆直径超过230MM,其主操舵装置应为动力操作,能在船舶最深航海吃水和以最大营运前进航速的一半或7节前进时(取大者),在不超过60s内将舵自一舷15。转至另一舷15。。

主操舵装置和辅助操舵装置的动力设备应布置成失电而再次获得电源供应时能自动再起动;能从驾驶室某一位置投人工作。操舵装置的任何一台动力设备失电时,应在驾驶室里发出听觉和视觉报警。

应按下列要求设操舵装置的控制装置:对于主操舵装置,在驾驶室和舵机舱;对于位于舵机舱的辅助操舵装置,如系动力操纵,也应能在驾驶室进行操作,并应独立于主操舵装置的控制系统。

能从驾驶室操作的任何主操舵装置和辅助操舵装置的控制系统应符合下列要求:如系电动者,应由在舵机室内操舵装置电力线路上一点设独立电路供电,或由向操舵装置电力线路供电的配电板上邻近该电力线路处的一点直接供电;应在舵机室内设有将驾驶室操作的控制系统与其所控制的操舵装置断开的装置;系统能从驾驶室某一位置投人工作;当控制系统的电源供应发生故障时,应在驾驶室发出听觉和视觉报警;应仅对操舵装置控制供电线路设有短路保护。

驾驶室与舵机舱之间应设有通信设施。

舵角位置应:当主操舵装置系动力操纵时,在驾驶室显示。舵角指示应独立于操舵装置控制系统;能在舵机舱内辨认出来。

液压操纵的操舵装置应设有下列设施:每个液体贮存器设低位警报器,以便确切和尽早地指示液体泄漏。应在驾驶室和机器处所内易于观察的地方发出听觉和视觉报警;当主操舵装置要求动力操纵时,设置一个固定储存柜,其容量足以至少为一个动力执行系统(包括贮存器)进行再充液。储存柜应用管系固定联结以使能从舵机舱内容易地再次为液压系统充液,并应设有液位指示器。

舵机舱应:易于到达,并尽可能与机器处所分开;且有适当的布置以保证有到达操舵装置和控制器的工作通道。这些布置应包括扶手栏杆和格子板或其他防滑地板以保证液体泄漏时有适宜的工作条件。

ISM规则的规定

作为SOLAS公约第Ⅸ章的内容列入强制性要求。

ISM1O船舶和设备的维护

10.1公司应当制定程序,保证船舶及设备按照有关规定和标准以及公司可能制定的任何附加要求进行维护。

10.2为满足这些要求,公司应当保证:按照适当的间隔期进行检查;任何不符合规定的情况及可能的原因得到报告;采取适当的纠正措施;保存这些活动的记录。

10_3公司应当制定有关程序,以便标识那些会因突发性运行故障而导致险情的设备和技术系统,并提供具体措施,以提高这些设备和系统的可靠性。这些措施应当包括对备用装置及设备或非连续使用的技术系统的定期测试。

10.4第10.2条所述的检查和第10.3条所提及的措施应当纳人船舶的日常操作性维护。

检查时应注意的问题

1.外观检查中应注意的问题

一是大致观察舵机问的情况,即舵机系统的外观是否清洁;设备是否有腐蚀、锈蚀情况出现;舵机间地板上是否有液压油;有没有按要求铺设防滑装置等。由此初步判断设备保养情况。二是检查舵机舵柱保养情况。三是检查舵机集油盘应无大量污油。

2.检查舵设备应注意的问题

首先,检查驾驶台与舵机间通话是否正常;其次,运行舵机时,驾驶员发出的舵令信号能不能输出至舵机,即舵机能否接收到舵令。来确认通信系统是否正常。 检查动力电路、配电板等电力输出是否故障,即电动机能否正常运转,两路电力线路是否都可以使用。

检查液压系统是否故障。检查液压系统密封性能是否正常。即观察有无油路泄漏或有旁通现象、是否存在主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。

试验舵机失电报警、断相报警、舵机故障报警、液压油低位报警等保护装置是否正常工作。

3.检查船员实操能力时应注意的问题

舵机间是否张贴了舵机操作程序及应急操舵须知;检查舵机运行中有无滞舵现象;核实实际舵角与驾驶台舵角指示仪是否一致;检查应急操舵系统的操作是否满足公约规定要求。

4.注意检查舵机的维护保养与应急操舵演练是否符合ISM规则和公约的要求

舵机作为船舶一个关键性设备,首先检查公司ISM体系文件中是否制定舵机的操作须知、维护保养周期,以保证舵机的操作、维护能符合强制性要求和公司附加规定制定程序、须知的要求。

查看航海日志、轮机日志及相关记录来检查船舶是否按SOLAS公约和ISM体系文件的要求,定期进行保养及实施应急舵演习和训练。

查验船舶相关责任船员是否按规定对舵机设施实施检查,发现的不符合规定情况是否依规定进行报告、调查、分析及落实预防、纠正措施。

安全检查中应掌握的重点

检查舵机的维护保养情况。按照ISM规则及公司ISM体系文件的要求,船舶舵机作为船舶的一个关键性设备,体系文件应规定相应的操作须知及维护保养周期。现场查看相关记录及航海日志和轮机日志可以了解设备是否得到有效维护、保养;操作系统与控制系统是否得到检查与试验;有关船员是否熟悉有关舵机系统的操作和控制,比如手动、自动程序转换和各种条件下的操作等。

检查应急舵的有效性。按照S0IJAS公约的要求,船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置,一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时,应急舵仍然可以继续保持舵的有效性,保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操,观察应急舵是否能够使用,运转是否正常。

检查舵的运转情况。分别运行主操舵装置和辅助操舵装置来检查舵的'运转情况,来判断舵机在转舵运行过程中运转是否平稳,有无杂音及间歇性现象。主、辅助操舵装置来操作舵机时,反映是否灵敏,能够达到S0IAS公约规定的时间要求。

检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器,其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。在检查舵角指示的准确性时,是由两名船舶安检员相互配合进行的。分别在驾驶台观察舵角指示器显示的读数,与舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同或在允许偏差内。

检查舵角限位器的有效性。当舵角转动到最大角度时舵角限位器触动限位开关,限位开关断开电动机的动力起到了保护液压油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时,应让船舶驾驶员分别打满左、右舵,观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。

检查舵液压系统的密封性能。舵机的液压系统要保证不漏油,不漏气和不积气,才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时,应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污,还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时,应让船方开动舵机,注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。

检查液压油的品质。液压油的品质受到以下因素的影响,一是液压油在运转过程中,机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中,对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反应,油品质会下降,达不到设备性能的要求,这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵,因此某些船舶特别是管理不到位的方便旗船舶很少更换液压油。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备,这也是在检查过程中应当注意的。

结束语

对舵机的检查需要安检人员有较强的专业知识,除了对该船的舵机系统有比较全面的了解外,最好能熟悉该公司的ISM体系文件和舵机操作说明书。另外,在检查中可以通过与轮机员和驾驶员的交谈,来了解他们是否熟悉舵机的操作、使用;通过查看有关记录及现场检查来确认舵机的维护保养是否按规定执行。只有安检人员在各方面具备较强的素质,在实施PSC检查时才能更深入的发现问题。

首先:声明,不是我总结的中国的航海有着悠久的历史,对历史经济的发展也有着深远的意义。在陆上交通工具不发达的时代,船舶运输担当着主要的交通工具。从"刳木为舟,剡木为楫"到郑和下西洋,再到现代的先进的远洋技术,中国航海有着突飞猛进的发展。中国同时通过海路走向世界, 同世界各国进行经济文化交流, 发展友好关系, 共同促进人类文明的进步。 人类使用船舶作为运输工具的历史,几乎和人类文明史一样悠久。从远古的独木舟发展到现代的运输船舶,大体经历了四个时代:舟筏时代、帆船时代、蒸汽机船时代和柴油机船时代。 舟筏时代 人类以舟筏作为运输、狩猎和捕鱼的工具,至少起源于石器时代。中国1956年在浙江出土的古代木桨,据鉴定是四千年前新石器时代的遗物。说明舟筏的历史,可以追溯到史前年代。 独木舟 原始人类将巨大树干用火烧或用石斧加工成中空的独木舟,是最古老的水水上运输工具。它的踪迹遍于全世界,至今在南美洲和南太平洋群岛的居民,仍使用独木舟作为生产和交通工具。 筏 远古人类就知道将树干、竹竿、芦苇等捆扎成筏,或用兽皮做成皮筏,在水上漂行。筏较独木舟吃水浅,航行平稳,而且取材方便,制造简易。在中国东南山区溪流中,使用竹筏作为交通工具迄今仍然相当普遍。 木板船 进入青铜器时代以后,人类对木材的加工能力提高了,于是将原木加工成木板来造船。木板船可以造得比独木舟大,性能比筏好。木板平接或搭接成为船壳,内部用隔壁和肋骨以增加强度,形成若干个舱室。早期的木板船,板和板之间、船板和框架构件之间是用纤维绳或皮条绑缚起来的,后来用铜钉或铁钉连接。板和板之间则用麻布、油灰捻缝,使其水密。 桨、篙和橹 舟筏时代的船舶靠人力来推进和操纵,所用的工具为桨、篙和橹。桨不受水域深度和广度的限制,在地中海区域应用极为广泛。古罗马的划桨船,用奴隶划桨,一船桨数多至数十根甚至百余根。篙可以直接触及水底和河岸,使用轻便,主要用于浅水航道。橹是比桨先进的划船工具,效率高而不占水面,兼具推进和操纵航向的功能,在中国内河木船上广泛使用。 帆船时代 据记载,远在公元前四千年,古埃及就有了帆船。中国使用帆船的历史也可以追溯到公元以前。从15世纪到19世纪中叶,是帆船发展的鼎盛时期。15世纪初中国航海家郑和远航东非,15世纪末C.哥伦布发现新大陆,他们的船队都是由帆船组成的。在帆船发展史中,地中海沿岸地区、北欧西欧地区和中国都曾作出重大贡献。19世纪中叶美国的飞剪式快速帆船,则是帆船发展史上的最后一个高潮。不同地区的帆船,在结构、形式和帆具等方面各有特色。 地中海的古帆船 埃及出土的一件公元前四千年的陶器上绘制有最古的帆船的图象。船的前端突出向上弯曲,船的前部有一个小方帆,这种船只能顺风行驶,无法利用旁风。公元前2000~前1600年,腓尼基人、克里特岛人和希腊人都先后在地中海上行驶帆船。克里特岛人的帆船两端翘起,单桅悬一方帆,这种船型在地中海应用了几千年之久。古希腊和古罗马的帆船备有桨,只在进出港口和调度时才使用。古希腊帆船干舷高,耐波性好,单桅上挂方帆,船尾两侧有巨大的尾桨,起舵的作用。船首伸出的桅桁上增一小帆便于操纵。单桅横桁上边增设三角顶帆。古罗马的帆船又有改进,增设前后三角帆,船的操纵性能得到改善。 北欧和西欧帆船 公元9~11世纪北欧的维京人,是当时世界上优秀的航海民族,航迹远达格陵兰和北美。他们用当地出产的橡木造出了适航性能良好的帆船。这种帆船长约30米,宽约6米,首尾形状接近对称,有龙骨和首尾柱。外壳板搭接并用铁钉相连。船上树单桅,装有支桅索,挂一面方帆,能在横风下行驶。船形瘦削,耐波性优于地中海帆船。 1492年,C.哥伦布率领西班牙船队到达西印度群岛。他所乘坐的“圣玛丽亚”号,是一艘长28米、排水量约200吨的三桅帆船。1497年,V.da.伽马率领葡萄牙船队绕过好望角发现通往印度的航路。1519~1522年,F.麦哲伦率领的西班牙船队完成了环球航行。这一系列地理上的发现,大大刺激了欧洲航海和造船事业的发展。16世纪以后,欧洲帆船的排水量逐渐增大到500~600吨,帆具日益复杂,三桅船渐趋普遍,帆面不断增大。大桅上增装了顶桅和顶帆,主帆下装了底帆,桅的支索上张了三角帆,船上整个空间都张满了帆,航速得到提高。1800年前后,英国继葡萄牙、西班牙之后成为最大的海上强国。英国及其殖民地拥有海上帆船达5000艘。 飞剪式帆船 这是起源于美国的一种高速帆船。前期的飞剪式帆船,可以1833年建造的“安·玛金”号为代表,排水量为493吨。飞剪式帆船船型瘦长,前端尖锐突出,航速快而吨位不大。19世纪40年代,美国人用这种帆船到中国从事茶叶和鸦片贸易。以后美国西部发现金矿而引起的淘金热,使飞剪式帆船获得迅速发展。1853年建造的“大共和国”号,长93米,宽16.2米,深9.1米,排水量3400吨,主桅高61米,全船帆面积3760平方米,航速每小时12~14海里,横越大西洋只需13天,标志着帆船的发展达到顶峰。19世纪70年代以后,作为当时海上运输主要工具的帆船,被新兴的蒸汽机船迅速取代。 中国帆船 中国帆船也有二千多年的历史。据《史记·秦始皇本纪》记载,秦王朝曾派徐福携带童男童女及工匠人等数千人,乘船出海。三国时代东吴太守万震所著《南洲异物志》中,有关于访问今日的柬埔寨、越南等地所乘大船的记述。唐代与日本文化交往频繁。中国当时的帆船已能驶侧向逆风,有较好的耐波性。唐贞观年间,从今温州至日本,仅需6天;以后能以3天时间从中国镇海驶抵日本。宋代造船和航海事业均有显著进步。当时所造海船能载500~600人,并已使用指南针罗盘,航程远及波斯湾和东非沿海地区。1974年在福建省泉州湾出土一艘宋代海船残骸,船体瘦削,具有良好的速航性能和耐波性,船内有12道水密隔壁,船侧外壳板由三层杉木板组成,结构坚固,估计船全长约35米,载重量200吨以上。明朝初年,郑和曾率领庞大的船队于公元1405~1433年间七次远航,遍历东南亚、印度洋各地,远达非洲东海岸。据记载,郑和所乘“宝船”长44丈,宽18丈,有12帆,是当时世界上首屈一指的优秀帆船。 中国帆船的构造和欧洲帆船不同。欧洲帆船两端尖而上翘,中国帆船则两端用木板横向封闭而形成平底的长方形盒子。舵位于尾部中心线上,尾部造成楼形高台,以防止上浪。船内有多道水密隔壁,结构坚固。中国帆船的帆是横向用竹竿加强的“硬篷”。这种平衡纵帆,操作灵便,能承受各个方向的风力。15世纪时,中国帆船无论在尺度和性能上都处于领先地位。16世纪以后,欧洲帆船才逐渐超过中国帆船。 蒸汽机船时代 18世纪蒸汽机发明后,许多人都试图将蒸汽机用于船上。1807年,美国人R.富尔顿首次在“克莱蒙脱”号船上用蒸汽机驱动装在两舷的明轮,在哈德逊河上航行成功。从此机械力开始代替自然力,船舶的发展进入新的阶段。 早期的蒸汽机船 19世纪上半叶是由帆船向蒸汽机船过渡的时期。早期的蒸汽机船装有全套帆具,蒸汽机只是作为辅助动力。1819年美国人M.罗杰斯建造的“萨凡纳”号蒸汽机帆船,用了27天时间横渡大西洋,在整个航程中只有60小时是使用蒸汽机推进,其余时间仍用风力。在早期,蒸汽机安装在甲板上,驱动装在两舷的巨大明轮。1839年,第一艘装有螺旋桨推进器的“阿基米德”号船建成,船长38米,主机功率80马力。早期蒸汽机是安装在木帆船上的。1850年以后,逐渐用铁作为造船材料。1880年以后,钢很快代替铁作为造船材料。1876年英国建造的新船只有8%用钢材建造,而到1890年,则只有8%是铁船了。 “大东方”号蒸汽机船 1854~1858年英国人I.K.布鲁内尔建造的“大东方”号铁船被认为是造船史上的奇迹。布鲁内尔第一个将关于梁的力学理论应用于造船,在船体建造上首创了纵骨架结构和格栅式双层底结构。双层底向两舷延伸直到载重水线以上,形成了双层船壳。上甲板也用同样结构以增加船体强度。“大东方”号长207米(680英尺),排水量27000吨,比当时的大型船大6倍。船内部用纵横舱壁分隔成22个舱室。船上安装两台蒸汽机,一台驱动直径56英尺的明轮,另一台驱动直径24英尺的螺旋桨,蒸汽机总功率8300马力,最高航速每小时16海里。船上有6根桅,帆总面积8747平方米(85000平方英尺)。它能载客4000人,装货6000吨。直到半个世纪以后才出现比它更大的船。“大东方”号尽管经营失败,但在造船理论和技术方面,却为现代钢船开辟了道路。 蒸汽机船的完善 早期蒸汽机船驱动明轮用的蒸汽机是单缸摇臂式,汽压也很低。19世纪80年代出现了三涨式蒸汽机,汽压提高到10.5千克力/厘米2。此时明轮已为螺旋桨所代替,三涨式蒸汽机配合螺旋桨成为典型的动力装置。19世纪末,蒸汽机已发展到四涨式六汽缸,蒸汽压力提高到 13.6千克力/厘米2,功率达到1万马力。高压水管锅炉也逐渐取代了苏格兰式火管锅炉。20世纪初,货船一般是用三涨式蒸汽机作主机,功率约2000马力,航速约每小时10海里,载重量增大到6000吨。航行于大西洋上的大型远洋客船,以往复式蒸汽机为动力,单机功率达到2万马力。 汽轮机船、柴油机船的问世 1896年,英国人C.帕森斯将他发明的反作用式汽轮机成功地应用于船上;同年,瑞典人C.迪拉瓦尔发明了冲击式汽轮机。进入20世纪以后,船用汽轮机不断改进,因为重量轻,功率大,旋转均匀和无往复运动部件等,普遍应用于大型高速船。至今,某些大功率船仍用汽轮机作为推进动力。1892年,德国人R.狄塞尔发明压燃式内燃机,即柴油机,20世纪初开始应用于船上。柴油机热效率高、油耗低,因而得到广泛应用。40年代末,柴油机船的吨位即已超过蒸汽机船。 油船和散货船的出现 早期的杂货船承揽一切货种的运输,包括散装的煤炭、谷物等和桶装的油类。1886年开始出现具有现代油船特征的船,也就是将货油直接装在分隔的油密舱室内并用泵和管系进行装卸。进入20世纪后,对石油的需求日增,油船逐渐形成一支专用船队。1944年最大的油船载重量为 23000吨。散货船略早于油船出现,但在20世纪上半叶由于港口装卸效率不高,发展缓慢,最大的载重量只有1万吨左右。第二次世界大战后,各工业国经济恢复,原料需求剧增,油船和散货船都向大型化发展。 大型远洋客船的兴起 19世纪70年代以前,运输船舶都是客货混装的。1870年,英国人S.丘纳德和T.伊士梅创办丘纳德汽船公司和白星汽船公司,在英国和北美之间航线上开辟旅行条件舒适的客船航班,豪华客船“海洋”号航行成功。此后各国相继建造大型豪华客船,航行于大西洋航线和东方航线上。80年代,已有载客千人以上,载重万吨以上,航速每小时超过20海里的豪华客船。20世纪30年代,大型远洋客船的建造达到高潮,如著名的“玛丽皇后”号、“伊丽莎白皇后”号和“诺曼第”号都是在这个时期建造的。它们的载重量都在 8万吨以上,主机为汽轮机,功率16万马力,航速每小时超过30海里。第二次世界大战以后,这一势头又恢复了,到60年代,因远程喷气客机的兴起才停止下来。大型远洋客船的建造,对造船科学技术的发展起了重要的推动作用,同时也使某些保障航行安全的法规逐步建立和完善。例如1912年“泰坦尼克”号海难事件导致了后来国际海上人命安全公约的签订。 柴油机船时代 柴油机船问世后,发展很快,逐渐取代了蒸汽机船。第二次世界大战结束后,工业化国家经济的迅速恢复和发展,国际贸易的空前兴旺,中东等地石油的大量开发,促使运输船舶迅速发展。1982年同1948年相比,船舶艘数增长了1.6倍,总吨位增长了4.3倍(见世界商船队)。船舶普遍采用柴油机推进。第二次世界大战期间,为了适应战时运输的需要,美国建造的2610艘自由轮(万吨级使用燃油锅炉和蒸汽机的杂货船)是最后建造的一批往复式蒸汽机远洋运输船舶。为了提高船舶运输的经济效益,船舶出现了大型化、专业化、高速化、自动化和内燃机化的多种趋势。 船舶大型化 首先是油船吨位的增长和油船的大型化。1930年的世界商船队中,油船吨位只占总吨位1/10,1980年上升为1/2。1983年初,各种油船的载重量达到3.3亿吨。油船吨位的剧增主要在于油船大型化。50年代,3~4万吨的油船已被认为是 “超级油船”。60年代中期,就出现了20万吨以上的超大油船和30万吨以上的特大油船。70年代又出现了50万吨以上的大油船。石油危机发生和苏伊士运河恢复通航后,这种趋势已经停止,许多大型油船正面临拆毁的命运。在油船大型化的同时,也出现了装运煤炭、矿砂、谷物等的干散货船的大型化。60年代末,大型散货船的载重量超过10万吨,最大的已达17万吨。从50年代后期起,建造了能兼装原油和干散货的兼用船,如油散船和油散矿船等。 船舶专业化 第二次世界大战以后,各种专用船发展很快。杂货船用途广泛,适应性强,在艘数上至今仍占首位。典型的杂货船都以低速柴油机为动力,载重量不超过2万吨,航速每小时15海里左右。中国设计的“风”字号和“阳”字号货船都是典型的杂货船。为了提高杂货船运输多种货物的能力,近年制造出多用途船,除载运普通件杂货外,还能载运集装箱、重货、冷藏货和散货等。 水路集装箱运输于50年代中期兴起,1957年出现第一艘集装箱船。这是件杂货运输形式的重大变革。这种运输形式在货物包装、装卸工艺、码头管理和水陆联运等方面都有所突破。采用集装箱运输,可以大大缩短船舶停港时间,节约人力,保证货运质量和实现“门到门”运输。20多年来集装箱船发展很快。1982年全世界已有全集装箱船718艘,1294万总吨,分别占世界商船总数的1%和总吨数的3%。这种船船型瘦削,航速高,货舱内有导轨,甲板上有缚固设备,一般不设装卸设备,而是依靠港口专用设备进行装卸。 第二次世界大战后得到发展的重要专用船还有:装运液化天然气和液化石油气的液化气船;船上设有跳板,能使牵引车、叉车载货自驶上下的滚装船(又称开上开下船);以驳船作为运输单元,不需要停靠码头进行装卸而能实现江海直达运输的载驳船等。 远洋客船自从被喷气客机取代后,客船的性质已发生变化。60年代以来,旅游事业兴起,出现了一批定期、定航线,甚至环球航行的旅游船,为旅游者提供旅游、疗养、文化娱乐、社会活动以至海洋天文教育等综合性的服务。与此同时,在重要的短程航线上,还出现了一种吨位较小、除载客外还能携带旅客自备汽车的汽车客船。 船舶高速化 自50年代起,航运界为了加快船舶周转,一度掀起船舶高速化的热潮。普通杂货船航速提高到每小时18海里,集装箱船航速在每小时20海里以上,美国建造的“SL-7”型高速集装箱船,以两台6万马力汽轮机为主机,最高航速达每小时33海里。但从石油危机以来,燃料费在运输成本中的比重直线上升。迫使营运中的高速船纷纷减速行驶,新造船舶的航速也出现下降趋势。但是非排水型的高速客船,如水翼船和气垫船已应用于短途客运航线上,并日益发展。 船舶自动化 60年代初期以来,各国航运企业为了减少船员人数、改善船员劳动条件和提高船舶营运的经济效益,逐步实现了轮机、导航和舣装三个方面的自动化。如60年代中期造出机舱定期无人值班的船舶,已得到各国船级社的承认。 船舶内燃机化 船舶内燃机化是指船舶普遍采用柴油机为主机。柴油机同蒸汽机比较,具有热效率高、油耗低、占地小等优点。自从1911年造出第一艘柴油机海船以来,采用柴油机为主机的货船和客船日益增多。但到第二次世界大战结束时止,世界商船队中蒸汽机船仍占多数。战后,低速大功率柴油机由于增压技术的进步,单机功率不断提高,最大已达5万马力。过去必须安装汽轮机的大型高速船也能应用柴油机。另一方面柴油机对燃用劣质油的适应性也不断改善,这样在经济上便具有优越性。对于机舱空间受限制的滚装船、集装箱船、汽车渡船等,则可以选用体积小、重量轻的中速柴油机,通过减速箱来驱动螺旋桨。油耗低、能燃用劣质油的不同功率的柴油机现在几乎占领了船用发动机的全部市场。因此,第二次世界大战后的运输船舶发展阶段被称为柴油机船时代。

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智能船舶发展趋势分析 —以海海事巡逻艇为例 目录 摘要 3 一、智能船舶发展趋势概况 4 1.发展智能船舶的原因 4 2.智能船舶是什么 4 3.智能船舶功能模块 4 4.智能船舶关键技术 4 5.目前的技术和难点 6 6.国际上的先进成果 6 7.总论 7 二、海事巡逻船介绍 7 三、海事巡逻船的智能化 9 1.通讯与识别 1 0 2.安全与自动航行 1 1 3.船舶动力 1 3摘要船舶作为海上重要交通工具,其智能化成为世界各国关注的重点。本文概括了智能船舶的特点,总结已有成就并指出问题和和可能的改进措施和思路。就我国广阔的海域和现有的技术基础,探索海事巡逻艇在通讯与识别、安全与自动航行和动力方面可能解决的措施和方法。 关键词:智能船舶海事巡逻艇船舶智能化e航海一.智能船舶概况     1.发展智能船舶的原因 近年来由于智能船舶概念的兴起以及智能船舶技术的日益发展,船舶智能化已经成为全球航运的大势所趋。出于通过船舶智能化降低船舶控制和管理难度,减少人为误操作,提高设备及船舶营运的安全,优化船舶航行,控制燃油消耗、降低成本,提高收益等目的,目前智能船舶的研究已在全球范围内开展。[] 2.智能船舶是什么 2015年12月1日,由中国船级社(CCS)编制的《智能船舶规范》正式对外发布,其中定义:“智能船舶指利用传感器、通信、互联网等技术手段,自动感知信息和数据,并通过自动控制技术和大数据处理分析技术来实现智能化运行。”智能船舶以“大数据”为基础,运用实时数据传输和汇集、大容量计算、数字建模、远程控制等先进的信息化技术,实现船舶智能化的感知、判断分析以及决策和控制,从而更好地保证船舶的航行安全及运营效率智能船舶也是《中国制造2025》中明确重点发展的领域,代表了船舶未来的发展方向,关乎航运业的转型升级。[] 3.智能船舶功能模块 中国船级社发布的《智能船舶规范》将智能船舶分为六大功能模块:智能航行、智能船体、智能机舱、智能能效管理、智能货物管理和智能集成平台。 4.智能船舶中的关键技术   (1)信息感知技术 船舶信息感知是指船舶能够基于各种传感设备、传感网络和信息处理设备,获取船舶自身和周围环境的各种信息,使船舶能够更安全、可靠航行的一种技术手段。 (2)通信导航技术 通信技术是用于实现船舶上各系统和设备之间,以及船舶与岸站、船舶与航标之间的信息交互。常用的通信方式主要包括:VHF(甚高频)、海事专网、海事卫星、移动通信网络(手机网络)等。导航技术是用于指导船舶从指定航线的一点运动到另一点,通常包括定位、目的地选择、路径计算和路径指导等过程。船舶常用的导航技术包括早期的无线电导航和现在广泛使用的卫星导航。北斗卫星导航系统为我国船舶导航领域提供了新的发展契机。 (3)能效控制技术 2007年,世界海运船舶排放CO2达10.4亿吨,其中国际海运排放CO2约8.7亿吨,分别占当年全球CO2排放总量的3.3%和2.7%。为提高船舶能效、减少船舶温室气体排放(节能减排),国际海事组织(IMO)提出EEDI(新造船设计能效指数)、EEOI(船舶营运能效指数)等评价标。智能船舶的发展应顺应“绿色船舶”的发展潮流,分析通航环境、装载量、吃水、主机功率(转速)等因素与船舶营运能效指数EEOI之间的内在关系,在保证船舶安全和营运效率的前提下,通过优化控制船舶航速、装载量、吃水、航线等,以最大限度降低EEOI指数。 (4)航线规划技术 航线规划是指船舶根据航行水域交通流控制信息、前方航道船舶密度情况、公司船期信息、航道水流分布信息、航道航行难易信息,智能实时选择船舶在航道内的位置和航道,以优化航线,达到安全高效、绿色环保的目的。目前常用的航线规划方法包括:线性规划方法、混合整数规划模型、遗传算法、模拟退火、粒子群优化算法等智能算法 (5)状态监测与故障诊断技术 状态监测技术是以监测设备振动发展趋势为手段的设备运行状态预报技术,通过了解设备的健康状况,判断设备是处于稳定状态或正在恶化。未来船舶故障诊断可考虑以大数据为基础,运用多尺度分析方法来构建设备状态监测系统。故障诊断技术就是在船舶机械设备运行中或基本不拆卸设备的情况下,掌握设备的运行状况,根据对被诊断对象测试所取得的有用信息进行分析处理,判断被诊断对象的状态是否处于异常状态或故障状态,判断劣化状态发生的部位或零部件,并判定产生故障的原因,以及预测状态劣化的发展趋势等。 (6)遇险预警救助技术 水上交通事故时有发生,尤其是碰撞和搁浅事故,往往造成严重的经济损失和人员伤亡。无论是在海上还是内河水域,船舶碰撞是最为常见的水上交通事故类型,在所有的水上交通事故中占很大的比例。船舶遇险预警与搜救技术能够有效的降低事故的发生率以及降低事故的损失。 (7)自主航行技术 《智能船舶规范》中定义,智能航行系指利用计算机技术、控制技术等对感知和获得的信息进行分析和处理,对船舶航路和航速进行设计和优化;可行时,借助岸基支持中心,船舶能在开阔水域、狭窄水道、复杂环境条件下自动避碰,实现自主航行。[] 5.目前技术发展的成果和难点 虽然GPS、AIS、电子海图、VHF 等无线电设备和导航设备等都广泛应用在现代船舶上,同时,基于各种自动化设备的综合桥楼系统、集成控制系统和机舱监测报警系统等自动化系统都已普遍应用,且技术成熟,但是,距离上述智能船舶对智能化的要求还有不少差距。无论是尚有技术难度的船-岸大容量通信技术、大数据分析技术、智能决策技术,还是现有数据的融合及转化,还是为了长远考虑必须规划和整理的相关标准,都是摆在造船人面前的艰巨任务。 建议结合E-航海、E-内河的规划,基于已有的技术和基础设施,加快关键技术的研究,扩展现有设备的智能化功能。 6.当前国际上取得的先进成果 2012 年,由德国 Fraunhofer CML、挪威 MARINTEK、瑞典查尔姆斯理工大学等 8 家研究机构共同合作的“MUNIN” 项目(基于智能化网络的海洋无人航行)[28],首次以无人散货轮为对象开展大型无人船的研究。 挪威船级社(DNV)在船体结构监测,舰船性能管理、船体集成管理等方面都持续进行研究,建立数字化船体模型,开发了相应的工具,可为世界各国航运公司提供系统监控及报告、高质量和综合性的视觉信息、全生命周期信息、通过3D 结构模型实现清晰通信等技术服务。 作为全球最大的船舶设备供应商之一,英国的罗尔斯·罗伊斯公司最近几年提出了自动船舶(Autonomous Ship),机器人船舶(Robotic Ship),无人船舶(Unmanned Ship),船舶智能化(ShipIntelligence)等概念。2013 年,罗尔斯·罗伊斯公司开展无人驾驶货船( robotic cargo ship)项目的研究,这种无人驾驶货船可以从全息控制室实现全部操作,并可以航行到世界各地。罗罗公司认为,智能船舶的下一步发展应该着眼于远程遥控和无人驾驶。该公司在2014年就开始开发名为“未来操作体验概念”(Future Operator Experience Concept)的岸基遥控系统。2016年3月,该公司又与芬兰国家技术研究中心(VTT)、阿尔托大学和坦佩雷大学人机互动研究中心结成合作伙伴,拟于2020年前推出成型产品。通过与VTT进行技术合作,罗罗公司够有效评估远程遥控自动化船舶的设计方案。[] 7.总论 总体来说,部分智能船舶相关技术理论较为成熟(环境感知技术、通信导航技术、状态监测与故障诊断技术等),已经得到实际应用,但有些技术理论缺少在真实环境下的验证(能效控制技术、航线规划技术、安全预警技术、自主航行技术等),因此,智能船舶总体仍处于快速发展阶段,还未完全成熟。随着船舶技术、信息技术的发展,以及“大数据”的智能应用,正推动着智能船舶的加速出现。船舶智能化的发展将是决定未来船舶行业发展方向的重要因素;除了信息感知、通信导航、能效管理等关键技术,自动停泊、离岸,自动维修,自动清洗,自动更换设备部件,自我防护等同样将会趋于智能化发展;随着船舶智能化相关技术的不断发展,最终可实现由智能系统设备逐步转变为会思考的智能船舶,促进船舶安全、高效航行。并为我国航运带来新的发展机遇。 二、海事巡逻船的介绍 我国是海洋和航运大国,是国际海事组织A类理事国,在和平开发和利用海洋资源、履行国际公约中发挥着重要作用。但是由于历史原因,,我国水上交通安全监督管理能力还不适应经济发展需要,与我国海洋大国和航运大国的地位极不相符。20001年,《中国海事发展纲要》提出,到2005年,中国海事将要把1000海里内的国际航线和海上设施等纳入监管范围,50海里内重要干线航道和重要港口附近的应急到达时间不大于3小时。实现这一目标的要求存在于多方面,其中一个重要原因即为具有远航能力的现代化的海事巡逻船。 海事巡逻船在海事巡航执法等诸多方面中发挥着关键作用,其任务主要包括:1、执行海上巡逻、监管、警戒、护航、交通疏导2、执法取证:处理和调查一切海上事故的必须交通工具,维护水上秩序 3、应急搜救:承担水上搜寻救助组织和海上应急值班工作,协调和指导的有关工作。 海事巡逻船上应配备的光电跟踪取证系统能够良好实现海上取证,有效地进行海上内交通事故调查和处理、搜寻和水域污染检测等活动。海上取证不似陆地证据那般固化,会随时间和海流、风向的变化而变化甚至消灭。及时准确的海上取证极为重要。因此,该系统在海事巡逻船得以应用。 海事巡逻船还有一个特殊舱室——多功能厅。此厅类似于会议室,不同的是该亭内具备巨屏显示器以及安装电脑和各种电子设备的操作台。此厅不仅用于召集紧急会议,更可以通过以太网络系统,实现现场指挥部用特殊频点甚至高频无线通话与渔政、海关船舶通信联络;也可以通过船上海事卫星系统接入全国海事网,甚至接入国际海事组织。 海事巡逻船能保证我国领海的安全,帮助我国实现海上透明化的宏伟目标。而其更智能化是海事巡逻船的发展趋势,也是我们应努力的方向。三、 海事巡逻船的智能化       基于海事巡逻船的特点及现有技术基础,实现有限度的海事巡逻船的的智能化是必要且可行的。海事巡逻船的任务及功能有其特殊性,不同于其他船种。其主要任务类型包括巡逻护航、监管执法、搜救指挥、污染防治业务和维护国家安全和利益。[5]根据《国家水上交通安全和救助系统布局规》制定的监管目标,巡逻船要能在12h之内到达离岸200 n mile内的任何水域,在90min之内到达离岸50nmile内的重点水域。该任务需求对船舶航速提出明显需求,但考虑到节省燃油,船舶日常巡航是低速航行的,仅在需要时才迅速提高航速,因而要求船舶在中低速和高速的状态下都能有较低的耗油率。同时,考虑到重大海难大多发生在恶劣海况下,要求船舶有优良的操纵性和适航性、较大的续航力和结构强度及先进的通信指挥和救援设备。表一归纳了海事履职的主要任务与船舶主要性能的相关性其中船舶生存能力主要指船舶稳性和抗沉性[6]。针对以上对海事巡逻船的规范和要求,本文将讨论海事巡逻船在解决通讯与识别、安全和自动航行及动力方面可能的措施及思路。   1.通讯与识别     船舶间通讯主要通过卫星通讯和地面通信,关于海事巡逻船队间的通信,可以考虑移动自组网技术。自组网是指一组带有无线接收装置的移动节点组成的一个多跳临时性的自治系统。主要应用在没有网络基础设施支持的环境中或现有网络不能满足移动性机动性等要求的情况下。自组网一般采用按需路由策略,按需路由认为在动态变化的自组网环境中,没有必要维护去往其他节点的路由,仅在没有去往的节点陆游的时候才“按需”进行路由发现,拓扑结构和路由表内容是按需建立。通过上述部署可以实现编队间的实时数据交流。 关于船舶的识别,上世纪年代后期,美国、日本及西欧国家开发了基智能交通系统(ITS)现在己经趋于成熟,为该领域的发展指明了方向。船舶交通服务系统(VTS)最早在欧洲建立,起初应用于内陆水域,目前已经被沿海各国普遍应用。 对于海事巡逻船来说,它的主要执法对象既包括强制安装AIS系统的大型船舶,也包括相关水域的小型船只。基于相关情况,本文主要提出基于VTS+AIS模式(船舶交通管理系统船舶自动识别系统)和基于GPS+GIS+GPRS/CDMA系统的两种识别方式。 VTS是通过前端的雷达和后端的综合信息处理系统,将船舶的位置、速度、方向等信息显示在显示器上,并以此来实现交通流的组织、助航等服务的电子系统。这对组合的优势 在于,能够最大程度地发挥雷达和的互补作用,对于大型(等强制要求安装终端设备的船舶而言,基本上能够实现全覆盖。但船载设备设备的费用相对来说较高,因此安装的成本太大,而砂石运输船等小型船舶又属于非船舶,没有强制安装终端的要求,因此,这套方案对于小型船舶而言,不易于推广实施。 GPS+GIS+GPRS/CDMA系统定位精度比较高,分辨率可以达到15米,速度测量精度可以达到0.1米秒;能够更准确地把握周边信息,通过地图将船位置信息标注到海图上,实现对船舶的监控和管理,对沿海、内河这些移动、联通网络覆盖率高的区域,更有利于实现对船舶安全航行提供助航服务;更有利于实时通信,在移动、联通网络覆盖范围内,网络传输的速度较快,传输的准确率较高,也实现了网络化通信的目标;经济实用,性价比高,这也是与其他种船舶监控方式相比的最大优势。一些小型施工船,强制其安装价格昂贵的设备,将会给这些船舶带来巨大的经济压力。而基于的方案能够充分利用公共通信服务网络,网络通信费用较低,船载终端的成本更加低廉,不会像设备那样增加船方更多的经济负担,比较有利于推广。 由于可以通过技术的手段来转换GPS信息与AIS信息的数据格式,因此,小船的数据信息在系统可以实现集成显示。2.安全和自动航行 智能船舶的航行对通讯的安全性和设备的可靠性提出了很高的要求。对于通讯,一般来说,一个完整的安全模型应由以下五部分组成:安全管理、入侵检测、安全保护、安全恢复、安全响应。评价一个网络安全的程度应当遵循“木桶原则”,即以最低网络安全程度作为判断的依据。因此,一个安全无漏洞的系统,应当从各个方面来加强网络安全,应当构建一个多层的安全保护网。在实现定位功能和数据传输方面,选取了信号稳定、成本较低的GPS定位系统,以及GPRS网络系统,突出了节约经费的思路;在小船监控系统应用于管理方面,通过对新系统的研究,找到了将小船AIS目标融合到目标中的途径,迎合了系统集成化的趋势;在网络架构方面,对VTS安全网络进行了较为认真的分析研究,提出了一个四层安全架 构,体现了网络安全的理念。  智能船舶的自动航行需要一系列软硬件支持,现有的一人桥楼和无人机舱的技术并不稳定,通常在实践过程中并不能发挥应有的作用。智能船舶在算法设计上系统应采用变论域模糊控制通过实时控制舵角输出实现船舶航向的精确控制。目前以专家系统、模糊控制、神经网络等控制算法为核心的第四代自动舵系统。目前比较常见的船舶航向控制系统主要由上位机、航向控制器、舵伺服系统等部分组成其中上位机作为数据参数的发送端,主要实现航向控制值的设定及当前船舶所受扰动量的输入;航向控制器则在结合相关数据的基础上经过智能算法运算实现控制舵角值的输出;最后由舵伺服系统实现舵机控制及当前舵角反馈,以此实现船舶航向智能控制。智能船舶的避碰功能也是船舶航行过程中需要考虑的重要问题。不同船型有不同的回转半径,不同速度下有不同的转弯角速度。要想真正实现船舶避碰ARPA功能,每种船型的数学模型是不一样的。如果是运输船舶,不同(装载量),其特性也不一样的。换言之,船舶避碰 ARPA 软件还要具有“不断学习”的能力,以适应海事巡逻船巡逻执法的需要。与传统的“ARPA 功能”相比,新型导航雷达要与“船舶能效管理系统”有接口关系,实现自身船型特性数据的输入和实时修正。 与传统的“观察”相比,新型导航雷达要与“船舶气象仪”及其他气象设备有接口关系,获得实现天气、海浪等气象特性数据的自动输入和实时修正。根据目标的大小需要变换量程,或者需要调节增益,新型导航雷达本身能够实现自动调节。另外,借助岸基支持中心,也能遥控实现自动调节。 现代导航雷达显示器能够与“电子海图显示与信息系统(ECDIS)”和 “船舶自动识别系统(AIS)进行融合。这样的雷达画面,就是智能船舶的实时场景。与传统的“融合观察”相比,新型导航雷达能够与对外通信系统或情报系统有接口关系,能够将“实时场景”传输到岸基支持中心,以便实现岸基互动,更好的维护我国利益,实现海事巡逻船的预定功能。   [if !supportLists]3. [endif] 船舶动力 海事巡逻艇对速度有着明确的要求,要求其在指定时间内到达出事海域,同时要求起能实现长时间巡航。这就对海事巡逻艇的动力装置的性能,尤其是速度和可靠性提出了要求。当前船舶动力系统种类可分为:柴油机动力系统和燃气轮动力系统,前者优点是:安全可靠,经济实惠启动迅速功率范围大部分负载运转性能好效率可观技术比较成熟,而目前市场上半数以上船舶使用的就是这一系统;而后者具有质量轻功率大、尺寸小、环保等优良特性,但同时也有油耗高、对燃料要求高的缺点。目前国内船舶动力系统的发展趋势:双燃料单缸输出功率大的常规智能型柴油机动力系统、电力动力系统(采用交流变频技术,易于布置,节能,噪声小,易实现自动化控制)、和混合动力系统(可靠性高,常用于军船和大型远洋商船)。 在船舶汽轮机调速过程中经常采用PID控制器,这主要是由于PID算法具有结构简单、容易实现的特点,利于实现对动力系统的智能控制。但在常规PID算法需要人工试凑,不利于实现船舶的智能化。要对其进行智能化改造,采用基于模糊神经网络的模糊型PID控制器。参考文献:   [1].国内外智能船舶发展概述【OL】.江苏省机械工业网.2017-07-11/2017-12-06 [2].《智能船舶规范简介》【J】.船舶工程,2016-09-15:01-02 [3].李雨.智能船舶现状与发展趋势【OL】.互联网.2016-12-14/2017-12-06 [4].梁云芳,谢俊元,陈虎,季寒,吴鸿程《智能船舶的发展研究》【J】.中国会议论文.2017-07-01/2017-12-06 [5].杨立波,王旺,邓爱民.《海事巡逻船型船及性能指标研究》【J】.《船海工程》 2013(2) [6].赵福波,谢新连,李猛.《海事巡逻船优化选型数学建模》【J】.中国航海20 16(1)

浅谈船舶舵机在安全检查时应注意的问题论文

论文关键词: 舵机 安全 检查 问题 重点

论文摘要: 船舶舵机是船舶航行的重要设备,船舶是依靠操纵舵机来控制或改变航向。所以对船舶实施PSC或FSC安全检查时,安检人员必须对舵机进行相应设备检查或船员操作性检查,以验证设备的性能及船员的适任能力是否符合公约及有关法规的要求。本文通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机检查中易出现的问题和检查重点进行分析,使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪。

SOLAS公约的规定

每艘船舶应配备使主管机关满意的主操舵装置和辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置应使两者中之一在发生故障时,不会导致另一装置不能工作。

所有操舵装置的部件和舵杆应为主管机关满意的坚固和可靠的构造。凡在液压系统中能被隔断的和由于动力源或外力作用能产生压力的任何部件,应设置安全阀。

主操舵装置和舵杆应具有足够强度,并能在验证的最大营运前进航速下操纵船舶;舵杆直径超过12OMM,其主操舵装置应为动力操作,能在船舶最深航海吃水和以最大营运前进航速前进时将舵自一舷35。转至另一舷35。,并于相同条件下在不超过28s内将舵自一舷35。转至另一舷3O。。

辅助操舵装置应具有足够强度和足以在可航行的航速下操纵船舶,并能于紧急时迅速投入工作;舵杆直径超过230MM,其主操舵装置应为动力操作,能在船舶最深航海吃水和以最大营运前进航速的一半或7节前进时(取大者),在不超过60s内将舵自一舷15。转至另一舷15。。

主操舵装置和辅助操舵装置的动力设备应布置成失电而再次获得电源供应时能自动再起动;能从驾驶室某一位置投人工作。操舵装置的任何一台动力设备失电时,应在驾驶室里发出听觉和视觉报警。

应按下列要求设操舵装置的控制装置:对于主操舵装置,在驾驶室和舵机舱;对于位于舵机舱的辅助操舵装置,如系动力操纵,也应能在驾驶室进行操作,并应独立于主操舵装置的控制系统。

能从驾驶室操作的任何主操舵装置和辅助操舵装置的控制系统应符合下列要求:如系电动者,应由在舵机室内操舵装置电力线路上一点设独立电路供电,或由向操舵装置电力线路供电的配电板上邻近该电力线路处的一点直接供电;应在舵机室内设有将驾驶室操作的控制系统与其所控制的操舵装置断开的装置;系统能从驾驶室某一位置投人工作;当控制系统的电源供应发生故障时,应在驾驶室发出听觉和视觉报警;应仅对操舵装置控制供电线路设有短路保护。

驾驶室与舵机舱之间应设有通信设施。

舵角位置应:当主操舵装置系动力操纵时,在驾驶室显示。舵角指示应独立于操舵装置控制系统;能在舵机舱内辨认出来。

液压操纵的操舵装置应设有下列设施:每个液体贮存器设低位警报器,以便确切和尽早地指示液体泄漏。应在驾驶室和机器处所内易于观察的地方发出听觉和视觉报警;当主操舵装置要求动力操纵时,设置一个固定储存柜,其容量足以至少为一个动力执行系统(包括贮存器)进行再充液。储存柜应用管系固定联结以使能从舵机舱内容易地再次为液压系统充液,并应设有液位指示器。

舵机舱应:易于到达,并尽可能与机器处所分开;且有适当的布置以保证有到达操舵装置和控制器的工作通道。这些布置应包括扶手栏杆和格子板或其他防滑地板以保证液体泄漏时有适宜的工作条件。

ISM规则的规定

作为SOLAS公约第Ⅸ章的内容列入强制性要求。

ISM1O船舶和设备的维护

10.1公司应当制定程序,保证船舶及设备按照有关规定和标准以及公司可能制定的任何附加要求进行维护。

10.2为满足这些要求,公司应当保证:按照适当的间隔期进行检查;任何不符合规定的情况及可能的原因得到报告;采取适当的纠正措施;保存这些活动的记录。

10_3公司应当制定有关程序,以便标识那些会因突发性运行故障而导致险情的设备和技术系统,并提供具体措施,以提高这些设备和系统的可靠性。这些措施应当包括对备用装置及设备或非连续使用的技术系统的定期测试。

10.4第10.2条所述的检查和第10.3条所提及的措施应当纳人船舶的日常操作性维护。

检查时应注意的问题

1.外观检查中应注意的问题

一是大致观察舵机问的情况,即舵机系统的外观是否清洁;设备是否有腐蚀、锈蚀情况出现;舵机间地板上是否有液压油;有没有按要求铺设防滑装置等。由此初步判断设备保养情况。二是检查舵机舵柱保养情况。三是检查舵机集油盘应无大量污油。

2.检查舵设备应注意的问题

首先,检查驾驶台与舵机间通话是否正常;其次,运行舵机时,驾驶员发出的舵令信号能不能输出至舵机,即舵机能否接收到舵令。来确认通信系统是否正常。 检查动力电路、配电板等电力输出是否故障,即电动机能否正常运转,两路电力线路是否都可以使用。

检查液压系统是否故障。检查液压系统密封性能是否正常。即观察有无油路泄漏或有旁通现象、是否存在主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。

试验舵机失电报警、断相报警、舵机故障报警、液压油低位报警等保护装置是否正常工作。

3.检查船员实操能力时应注意的问题

舵机间是否张贴了舵机操作程序及应急操舵须知;检查舵机运行中有无滞舵现象;核实实际舵角与驾驶台舵角指示仪是否一致;检查应急操舵系统的操作是否满足公约规定要求。

4.注意检查舵机的维护保养与应急操舵演练是否符合ISM规则和公约的要求

舵机作为船舶一个关键性设备,首先检查公司ISM体系文件中是否制定舵机的操作须知、维护保养周期,以保证舵机的操作、维护能符合强制性要求和公司附加规定制定程序、须知的要求。

查看航海日志、轮机日志及相关记录来检查船舶是否按SOLAS公约和ISM体系文件的要求,定期进行保养及实施应急舵演习和训练。

查验船舶相关责任船员是否按规定对舵机设施实施检查,发现的不符合规定情况是否依规定进行报告、调查、分析及落实预防、纠正措施。

安全检查中应掌握的重点

检查舵机的维护保养情况。按照ISM规则及公司ISM体系文件的要求,船舶舵机作为船舶的一个关键性设备,体系文件应规定相应的操作须知及维护保养周期。现场查看相关记录及航海日志和轮机日志可以了解设备是否得到有效维护、保养;操作系统与控制系统是否得到检查与试验;有关船员是否熟悉有关舵机系统的操作和控制,比如手动、自动程序转换和各种条件下的操作等。

检查应急舵的有效性。按照S0IJAS公约的要求,船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置,一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时,应急舵仍然可以继续保持舵的有效性,保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操,观察应急舵是否能够使用,运转是否正常。

检查舵的运转情况。分别运行主操舵装置和辅助操舵装置来检查舵的'运转情况,来判断舵机在转舵运行过程中运转是否平稳,有无杂音及间歇性现象。主、辅助操舵装置来操作舵机时,反映是否灵敏,能够达到S0IAS公约规定的时间要求。

检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器,其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。在检查舵角指示的准确性时,是由两名船舶安检员相互配合进行的。分别在驾驶台观察舵角指示器显示的读数,与舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同或在允许偏差内。

检查舵角限位器的有效性。当舵角转动到最大角度时舵角限位器触动限位开关,限位开关断开电动机的动力起到了保护液压油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时,应让船舶驾驶员分别打满左、右舵,观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。

检查舵液压系统的密封性能。舵机的液压系统要保证不漏油,不漏气和不积气,才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时,应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污,还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时,应让船方开动舵机,注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。

检查液压油的品质。液压油的品质受到以下因素的影响,一是液压油在运转过程中,机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中,对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反应,油品质会下降,达不到设备性能的要求,这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵,因此某些船舶特别是管理不到位的方便旗船舶很少更换液压油。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备,这也是在检查过程中应当注意的。

结束语

对舵机的检查需要安检人员有较强的专业知识,除了对该船的舵机系统有比较全面的了解外,最好能熟悉该公司的ISM体系文件和舵机操作说明书。另外,在检查中可以通过与轮机员和驾驶员的交谈,来了解他们是否熟悉舵机的操作、使用;通过查看有关记录及现场检查来确认舵机的维护保养是否按规定执行。只有安检人员在各方面具备较强的素质,在实施PSC检查时才能更深入的发现问题。

船舶机电毕业论文

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液压舵机故障与排除摘要:液压舵机是船舶重要设备之一,其质量、性能的好坏直接关系到船舶安全航行, 从目前发生的船舶海损事故中分析, 船舶发生海损有相当大的比例是与舵机故障有关的, 所以加强对舵机的检验,及时对舵机出现故障进行排除,保证舵机的正常工作是目前降低事故隐患, 减少海损事故发生的重要途径之一。关键词 液压舵机故障分析 故障排除目录1 液压舵机----------------------------------------------------------1 1.1液压舵机的基本组成及工作原理----------------------------------1 1.2 液压舵机的操纵系统--------------------------------------------12 舵机建造规范的基本要求--------------------------------------------13 液压舵机的常见故障------------------------------------------------1 3.1 无舵---------------------------------------------------------1 3.2 只能单方向操舵-----------------------------------------------1 3.3 舵速太慢-----------------------------------------------------1 3.4 空舵---------------------------------------------------------1 3.5 实际舵角与操舵舵角不符---------------------------------------1 3.6 跑舵---------------------------------------------------------1 3.7 系统超压-----------------------------------------------------14 对舵机的检验和故障排除--------------------------------------------2 4.1 检查应急舵的有效性-------------------------------------------2 4.2 检查舵的运转情况---------------------------------------------2 4.3 检查舵角指示的准确性-----------------------------------------2 4.4 检查舵角限位器的有效性---------------------------------------3 4.5 检查舵的液压系统的密封性能-----------------------------------3 4.6 同时在检查舵机时应注意检查一下液压油的品质-------------------35 舵机故障实用诊断技术的基本步骤------------------------------------4 5.1熟悉性能------------------------------------------------------4 5.2调查情况------------------------------------------------------4 5.3现场勘察------------------------------------------------------46 液压舵机的日常维护和保养------------------------------------------57 结论--------------------------------------------------------------98 致谢语------------------------------------------------------------99 参考文献---------------------------------------------------------11 前言 液压舵机的作用是通过控制舵叶偏转来改变船舶的航向,它是船舶甲板机械中最重要的设备。液压舵机发生故障,将直接危及船舶航行安全。因此,如何准确、快速地查找出其故障发生的原因是轮机管理人员修复故障的首要任务。液压舵机因具有体积紧凑、惯性小、运转较平稳等优点,目前已广泛用于各种类型的船舶上。在日常运行中,液压舵机常会出现各种故障。有些故障产生的原因比较明显,易于查找和解决,但是有些则不易立即找出故障的部件和根源,必须根据液压系统的原理.对各个液压元件的结构和性能进行仔细地分析和研究,才能逐步找出发生故障的部位,进而迅速排除故障。 1 液压舵机1.1 液压舵机基本组成及工作原理液压舵机主要由液压油泵、推舵油缸、操纵台、蓄能器、油箱、三位四通电磁阀、二位三通电磁阀, 安全阀、溢流阀、舵角发讯器及有关管路、仪表等组成。液压舵机一般采用电动机带动油泵,因而又称电动液压舵机。液压舵机用油液作为传递能量的介质,利用油液的不可压缩性及流量、压力和流向的可控性来实现转舵。舵机通过油泵把机械能转化为油液的压力能,然后通过转舵机构把压力能又转化为机械能,来实现舵的左、右转向。液压舵机由三大部分组成:推舵机构、液压系统与操舵控制系统。推舵机构的作用是将液压能转换成机械能,推动舵叶偏转。液压系统的作用是向舵机提供足够的液压能.并设置所需的保护与控制装置。操舵控制系统的作用有二:一是传递舵令,二是控制操舵精度。[1]1.2 液压舵机的操纵系统 船舶舵机一般都同时装备有驾驶室遥控的随动操舵系统和自动操舵系统,舵机房还设有机旁操舵(非随动操舵)。随动操舵系统:当操舵者发出舵角指令后,不仅可使舵叶按指定方向转动,而且在舵叶转到指令舵角后还能自动停止操舵的系统。自动操舵系统:当船舶长时间沿指定航行时使用,它能在船因风,流及螺旋桨的不对称作用等造成偏航时,靠罗经测知并自动出信号,使操舵装置改变舵角,以使船舶能够自动地保持既定的航向。非随动操舵系统:只能控制舵机的起停和转舵方向,当舵转至所需的舵角时,操舵者必须再次发出停止转舵的信号,才能使舵停转。非随动操舵系统通常即可在驾驶台,也可在舵机房操纵,以备应急操舵或检修,调试舵机之用。舵机遥控系统根据远距离传递操舵信号的方式不同,主要有机械式,液压式和电气式。现代船舶大多采用电气遥控系统。泵控式舵机的电气遥控系统常以伺服液压缸或伺服电机等作为在舵机房的控制元件,去控制舵机主泵的变向变量机构。 2 舵机建造规范基本要求按照钢质海船入级与建造规范对舵机的基本要求,其中主要内容有:1.每艘船舶均应设置1个主操舵装置和1个辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置,应满足当它们中的1个失效时应不致使另1个也失灵。2.具有足够的强度并能在最大营运前进航速时进行操舵,使舵自任一舷的35°转至另一舷的35°,并且于相同条件下自一舷的35°转至另一舷的30°所需时间不超过28s。3.能在最大营运前进航速的一半但不小于7kn时进行操舵,使舵自一舷的15°转至另一舷的l 5°且需时间不超过60s。4.驾驶室与舵机室之间,应设有通信设施。5.操舵装置应设有有效的舵角限位器。以动力转舵的操舵装置,应装设限位开关或类似设备,使舵在到达舵角限位器前停住。装设的限位开关或类似设备应该与转舵机构本身同步,而不应与舵机的控制相同步。6.舵装置应有保持舵位不动的制动装置。7.当主操舵装置要求动力操作时,应设有1个固定贮油箱,其容量至少足以使1个动力转舵系统包括循环油箱进行再充液。贮油箱应以管路固定连接,使液压系统能在舵机室内便于充液,并应设有液位计。8.应设置两个独立的控制系统,见每个系统均应能在驾驶室控制。但这并不要求设双套操舵手轮或手柄。若控制系统是由液压遥控传动装置组成时,除10000总吨及以上的油船、化学品船、液化气体运输船外,不必设置第2个独立控制系统。9.驾驶室和舵机室应固定展示带有原理框图的适当操作说明。此说明应表明操舵装置控制系统和动力转舵系统的转换程序。10.由1台或几台动力设备组成的每一电动或电动液压操舵装置至少应由主配电板设2路独立馈电线直接供电。但其中的1路可以由三、舵机容易出现的故障。 3 液压舵机的常见故障3.1 无舵该故障的根本原因是主泵没向转舵机构供油或转舵机构不能回油, 撞杆无往复运动。油泵未向转舵机构供油的因素有:(1) 油泵电动机电源断路, 油泵空转, 主油路换向阀未换向, 或转舵机构进回油路旁通。其中油泵空转和换向阀不换向, 主要与操纵系统有关。(2) 操纵油路的工作油压过低或建立不起油压, 远操纵机构传动件的卡死或紧固件的松动、折断或脱落, 追随机构的贮存弹簧张力太小, 或换向阀卡住等, 都会因变量机构仍在中位而导致变向变量泵空转, 因换向阀不能换向而导致定向定量泵的排油直接经换向阀旁通回油箱。(3) 影响操纵油压的主要因素是系统中的阀件, 如旁通阀和限位旁通阀的开启, 溢流阀的调整压力过低或阀芯被污物硌起或节流孔堵塞等。( 4) 造成转舵机构不能回油的原因, 主要是主油路上的液动单向阀不能开启, 或由于未引入控制油, 或是控制活塞卡死。3.2只能单方向转舵(1) 由操纵系统单边不正常引起。例如发送器的交通阀一个处于常开, 操纵油压单边不能建立, 变向变量泵的变量机构仍居中, 泵空转。( 2) 某个限位旁通阀被外物压下, 该侧操纵油路失压, 或换向阀卡死于某一端, 控制主油路的换向阀不能换向, 定向定量泵的排油就无法供入相应的转舵油缸。(3) 主油路中某一安全阀泄漏或某回油侧的液动单向阀不能开启。3.3舵速太慢( 1) 转舵速度的快慢取决于撞杆移动的速度, 即供入转舵机构油缸的油量。供油流量大, 舵速快; 反之, 舵速慢。所以该故障多由主泵的排量不足引起。若不是泵的选配不当, 则可能是因电压过低, 泵的转速下降; 或者补给油箱油位过低、吸入滤器阻塞、吸入截止阀未开足或泵的吸入管路不严密, 破坏了泵的吸入条件; 或泵的有关零件磨损过甚, 内漏严重; 或变量泵的最大排量限制调节不当。( 2) 主油管路或液压件的外漏, 旁通阀和安全阀关闭不严, 也会使转舵速度降低。操纵油路积存空气, 交通阀关闭不及时, 或换向阀的换向速度调得过慢, 必然会延迟主泵开始向转舵机构供油的时间, 使舵来得慢。3.4空舵( 1) 由于液压系统中积存空气、泄漏或发送器的交通阀开度过大所致。若操纵系统积存有空气, 开始转动舵轮时必须先压缩空气, 待系统的压力上升到一定值时, 受动器才动作, 即受动器的动作滞后发送器一定时间, 因而造成舵轮空转一定角度后才来舵。可见, 压缩空气的过程就是舵轮空转的过程, 积存的空气越多, 空舵现象就越严重。( 2) 因操纵系统和动力系统均采用闭式回路, 当存在泄漏时, 油泵(发送器也是手动泵) 从执行机构(受动器或转舵机构) 的一侧吸油, 若有一部分油在泵排出的高压管路上泄漏, 则进入执行机构另一侧的油液推动油缸或撞杆移动所扫过的容积, 就不足以填补被泵吸出的油液的容积, 因而在执行机构的回油侧产生“空穴”。如果补给油箱的油位过低, 系统的补油压力过低或补给阀不能开启, 以致补充油液不及时, 则反向转动舵轮回舵时, 油泵输送的油首先得填充“空穴”, 执行机构的油缸或撞杆才能被推动, 于是产生了空舵现象。( 3) 若发送器交通阀的开度过大, 其关闭势必延后, 开始转动舵轮时, 压力油或经另一交通阀旁通, 或经交通阀和安全阀泄回油箱, 直至交通阀关闭, 受动器才动作, 于是产生了空舵现象。( 4) 主油路中旁通阀或安全阀关闭不严, 也会产生空舵, 管理中不可忽视。( 5) 系统中的空气可能因未完全驱除而积聚, 也可能因发送器、受动器和转舵机构的填料泄漏而渗入。油缸填料的密封性主要靠液压的大小,若发生泄漏, 旋紧压盖往往无济于事, 条件许可最好取出换新, 或修整切平, 使装复后能平服贴紧。3.5实际舵角与操舵角不符( 1) 追随机构调节不当, 以致舵转至操舵要求的舵角时, 油泵的变量机构还未回中, 舵就会因油泵未停止供油而继续偏转, 造成冲舵; 或舵还未转至要求的舵角, 追随机构已把油泵的变量机构拉回中位, 舵因油泵停止供油而停转, 结果造成舵不足。发生这种现象, 追随机构应重新定位。定位时注意两点: ① 舵在正中时, 油泵排量的调零; ②舵在正中时, 保证追随杆与连接杠杆的垂直度。( 2) 对于定向定量泵电液舵机, 若驾驶人员操作不熟练, 易出现冲舵现象。这是由于舵转至要求的舵角时, 主油路的换向阀未及时回中, 舵会因油泵供油未停而继续转动, 从而造成冲舵。这种情况要靠操作的熟练程度才能解决。3.6 跑舵发生跑舵现象可能的原因有三位四通阀、手动换向阀内泄严重油缸或油缸接头外泄严重。3.7 系统超压其可能原因有( 1)卸荷阀或安全阀调定压力过高( 2)卸荷阀或安全阀内先导阀阀座上小孔堵死, 滑阀卡死( 3)单向阀阀芯卡死。 4 对舵机的检验和故障排除 针对舵机容易出现的故障点,船舶安检人员就可以有针对性地开展检查工作。4。1检查应急舵的有效性。按照现代船舶建造规范的要求,船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置,一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时,应急舵仍然可以继续保持舵的有效性,保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操,观察应急舵是否能够使用,运转是否正常。4。2检查舵的运转情况。在检查舵的运转情况时,一般应有两名船舶安检员相互配合进行。一名安检员在驾驶台发出舵令,另一名安检员在舵机间观察舵机对于舵令的反映。舵机在转舵运行过程中应运转平稳,无杂音无间歇性现象。从一侧满舵运行到另一侧满舵时,应反映灵敏,能够达到28S的时间要求。4。3检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器,舵角指示器是为了正确显示舵叶转动的准确位置,其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。当舵角指示器显示不准时,就会影响到驾驶员的对船舶的操纵,使驾驶员的判断产生误差,有可能使船舶发生触碰事故。在检查舵角指示的准确性时,是由两名船舶安检员相互配合进行的。一名安检员在驾驶台观察驾驶台上的检查舵角指示器显示的读数,另一名安检员在舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同。4。4检查舵角限位器的有效性。舵角限位器是起到了对液压油缸的保护作用。当舵角转动到最大角度时,油缸的活塞继续压缩液油,而舵叶已不再继续偏转,致使油缸内的压力不断增加,容易导致油缸破裂。而舵角限位器的存在就使得当舵角转动到最大角度时触动限位开关,限位开关断开电动机的动力起到了保护油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时,应让船舶驾驶员分别打满左、右舵,观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。4.5检查舵的液压系统的密封性能。舵叶的转动是依靠油缸内液体传递的电动机动力来实现的。所以舵机的液压系统要保证不漏油,不漏气和不积气,才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时,应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污,还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时,应让船方开动舵机,注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。4.6同时在检查舵机时应注意检查一下液压油的品质。液压油是液压舵机正常工作的媒质,是液压舵机保持良好性能的保证。国际海上人命安全公约(SOLAS)对此有规定:液压操纵的操舵设备应设有能针对该液压系统的形式和设计保持液体清洁的装置。国内的船检规范也有类似的条款规定。可见舵机液压油品质是否良好对于舵机的正常运行确实很重要。液压油的品质受到以下因素的影响,一是液压油在运转过程中,机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中,对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反映,油品会渐渐下降,达不到机器性能的要求。这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵,因此沿海船舶特别是个体船舶很少有更换液压油的。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备,这也是在检查过程中应当注意的。5 舵机故障实用诊断技术的基本步骤5.1熟悉性能在分析前应首先熟悉液压舵机的工作原理、运行工况、机械性能和主要技术参数,明确该舵机的结构与管理特点。5.2 调查情况要向现场管理人员仔细地询问平时实际工作情况,一般有六问:一问液压系统工作是否正常,液压泵有无异常现象。=问液压油何时更换过,滤网有吾清洗或更换。三问出事故前调压阀或调速阀是否调节过.有哪些不正常现象。四问出事故前对密封件或液压件是否更换过。五问故障前后液压机械工作出现过哪些不正常现象。六问过去出过哪类故障.是如何排除的。5.3现场勘察如舵机还能运转.应亲自启动,认真地把握好看、昕、摸、闻等环节,以便寻找突破口。1) 察看液压系统工作的真实现象。一般有五看:一一看速度,撞杆的移动速度有无变化(速度快慢取决于进出油缸的油流量)。二看压力,液压系统各测压点的压力值是否正常.有无波动现象(压力大小取决于负载)。三看油液,观察油液是否清洁,是杏变质,油位是否够高,油粘度是否符合要求,油的表面是否有泡沫等。四看泄漏,各管接头,阀板结合处,油缸端盖处,液压泵轴封处等是否有渗漏、滴漏和油垢。五看振动,撞杆有无振动与爬行现象。2) 用听觉来判别液压系统或泵的工作是否正常。一一般有三听:一听噪声,听听液压泵和系统噪音是否过大:溢流阀等有否尖叫声。二听冲击声,换向阎换向时有否冲击声:撞杆有否撞缸声;液压泵运转时是否有敲击声。三听泄漏声,听油路板内部是否有细微而连续的声音。3) 用手摸运动部件的温升及工作状况。一般有四摸:一摸温升,用手摸泵体外壳、油箱外壁和阀体外壳的温度,若接触1~2秒钟感到烫手,就应检查原因。二摸振动,用手摸运动部件和油管,可感觉到有无振动。三摸爬行,用手摸撞杆有无爬行现象与抖动。四摸松紧度及阀门开关情况,用手检查一下限位开关、紧固螺钉、插销的松紧程度。检查相关阀门如旁通阀等工作状态是否对。4)用感觉器官闻一下油箱中的油液是否有异味。6 液压舵机的日常维护和保养由以上排除故障的过程可以看出,对于高龄船舶由于机器部件的老化失灵随时都有可能导致舵机出现故障。为了尽可能的防止舵机发生故障,从而影响船舶的航行,就要加强对舵机进行日常维护保养。在航行过程中为确保舵机正常运行,值班人员应注意检查以下几点:(1)油位:值班时工作油箱中的油位保持在油位计显示范围约2/3。如果油位降低或油位增高,应该仔细检查是否有漏油处或进入过多的水,然后处理。(2)油温:工作最适合的温度为30-50度,高于50度应使用冷却器。油当油温超过70度时,油液的氧化变质速度就将显著加快,应停止工作,查找原因,加以解决。(3)油压:在主油路中,主泵排出侧油压不高于说明书指定的最大工作油压,主泵吸入侧的油压,不低于由补油条件或吸油条件所确定的正常数值。辅油路中油压应符合设计要求。油压表阀平时应保持关闭,只在检查时打开。(4)滤器:值班时要经常注意滤器前后压差,及时清洗或更换滤芯。若发现滤器里有金属屑,应做出相应的措施,以便处理内部磨损。(5)润滑:油缸柱塞等表面要保持清洁,涂适量的工作油,舵机长时间停用要涂润滑脂。需加油的摩擦部位,工作中应适时适量加油。(6)漏泄:要在值班时检查油缸,油箱,阀件,油管等处是否漏油;舵杆的舵承填料是否渗水,柱塞和柱塞杆表面是否有一层薄油,是否滴油;若滴油,要挑紧压盖或换新V型密封圈。(7)噪音:如有异常声音,应立即查明原因并处理。(8)机械过热:泵和电动机等不应有过热现象。轴承部件的温度,一般比油温高10-20度为正常。(9)阀和固定螺帽:使用中检查各放气阀,旁通阀和截止阀以及固定、连接螺帽,防止因振动而离开正确的位置或松动。(10)必要时测量转舵机构各磨损部位的间隙,校准调试安全阀或其他液压控制阀。电气方面应定期测量绝缘,检查和清洁触头、换向器、检查防止各接头松动。7 结论液压舵机的故障与排除是一个复杂的过程, 不仅检验项目多, 而且试验过程繁杂, 同时试验内容往往缺一不可因此要求检验人员对液压舵机要进行认真、细致的检验实践证明, 液压舵机出现故障, 往往都是因为管理和检验不到位、试验过于粗糙以及遗留问题不解决留下的后遗症, 如果我们平时检验到位, 试验符合要求, 再加上注意对其保养, 那么液压舵机的扭矩大、可靠性高, 寿命长的特点就会显示出来从而减少船舶海损事故的发生。所以我们应加强对液压舵机的检验。8 致谢语

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船舶机工毕业论文

浅谈船舶舵机的安全检查 摘 要:由于船舶舵机对于船舶航行安全的重要性,所以对船舶舵机的安全检查是船舶安检人员的经常性工作,本文希望通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机容易出现的故障分析和对船舶舵机进行安全检查的重点的论述,使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪。关键词:舵 舵机 安全检查一、前言船舶能够在水中按照驾驶者的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,是依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。正如鱼儿能够在水中游动自由,是靠摆动它的尾巴一样。可以说船舵就是起着鱼尾的功用。舵对于船舶航行的重要性是不言而谕的,当船舶航行时船舵发生故障,对船舶安全的影响是巨大的。二、舵机的基本组成船舵主要由舵叶、舵杆、舵机等部分组成。船舵能够接受驾驶者的命令并按照命令改变船舵的位置是依靠舵机带动舵叶来实现的,而舵机是整个舵系统中比较容易出现故障的部位,也是船舶安全检查人员进行船舶安检时着重注意检查的地方。船舶舵机按驱动动力分为蒸汽舵机、电动舵机与电动液压舵机(简称液压舵机)。液压舵机具有重量轻、尺寸小、灵敏度高,工作平稳安全可靠,能缓冲风浪对舵叶的冲击,运转噪音低、振动小,而且可实现无级变速,功率的范围广。所以现代化的大中型船舶上,广泛采用液压舵机。故本文以液压舵机作为分析对象。液压舵机一般采用电动机带动油泵,因而又称电动液压舵机。液压舵机用油液作为传递能量的介质,利用油液的不可压缩性及流量、压力和流向的可控性来实现转舵。舵机通过油泵把机械能转化为油液的压力能,然后通过转舵机构把压力能又转化为机械能,来实现舵的左、右转向。液压舵机由三大部分组成:推舵机构、液压系统与操舵控制系统。推舵机构的作用是将液压能转换成机械能,推动舵叶偏转。液压系统的作用是向舵机提供足够的液压能.并设置所需的保护与控制装置。操舵控制系统的作用有二:一是传递舵令,二是控制操舵精度。按照钢质海船入级与建造规范对舵机的基本要求,其中主要内容有:1.每艘船舶均应设置1个主操舵装置和1个辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置,应满足当它们中的1个失效时应不致使另1个也失灵。2.具有足够的强度并能在最大营运前进航速时进行操舵,使舵自任一舷的35°转至另一舷的35°,并且于相同条件下自一舷的35°转至另一舷的30°所需时间不超过28s。3.能在最大营运前进航速的一半但不小于7kn时进行操舵,使舵自一舷的15°转至另一舷的l 5°且需时间不超过60s。4.驾驶室与舵机室之间,应设有通信设施。5.操舵装置应设有有效的舵角限位器。以动力转舵的操舵装置,应装设限位开关或类似设备,使舵在到达舵角限位器前停住。装设的限位开关或类似设备应该与转舵机构本身同步,而不应与舵机的控制相同步。6.舵装置应有保持舵位不动的制动装置。7.当主操舵装置要求动力操作时,应设有1个固定贮油箱,其容量至少足以使1个动力转舵系统包括循环油箱进行再充液。贮油箱应以管路固定连接,使液压系统能在舵机室内便于充液,并应设有液位计。8.应设置两个独立的控制系统,见每个系统均应能在驾驶室控制。但这并不要求设双套操舵手轮或手柄。若控制系统是由液压遥控传动装置组成时,除10000总吨及以上的油船、化学品船、液化气体运输船外,不必设置第2个独立控制系统。9.驾驶室和舵机室应固定展示带有原理框图的适当操作说明。此说明应表明操舵装置控制系统和动力转舵系统的转换程序。10.由1台或几台动力设备组成的每一电动或电动液压操舵装置至少应由主配电板设2路独立馈电线直接供电。但其中的1路可以由应急配电板供电。三、舵机容易出现的故障对于舵机日常比较容易出现故障的情况,主要分为两大部分。一是属于硬件类的故障,二是属于软件类的故障。舵机的硬件类的故障是指与舵机相关的机器、设备发生了功能性的障碍,使得舵机不能正常工作发挥效用。常见的主要有:1.通信系统的故障。驾驶员发出的舵令信号不能输出至舵机,舵机接收不到舵令。驾驶台与舵机间无法通话等。2.电力系统的故障。动力电路、配电板等电力输出故障,使电动机无法正常运转。两路电力线路只有一路可以使用.3.液压系统的故障。液压系统密封性能出现问题,有油路泄漏或有旁通现象、主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。使液压系统不能正常运行。软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度,船员对舵机的操作存在的问题。通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉,在需要的时候无法启动应急舵。四、对舵机安检的重点针对舵机容易出现的故障点,船舶安检人员就可以有针对性地开展检查工作。检查应急舵的有效性。按照现代船舶建造规范的要求,船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置,一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时,应急舵仍然可以继续保持舵的有效性,保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操,观察应急舵是否能够使用,运转是否正常。检查舵的运转情况。在检查舵的运转情况时,一般应有两名船舶安检员相互配合进行。一名安检员在驾驶台发出舵令,另一名安检员在舵机间观察舵机对于舵令的反映。舵机在转舵运行过程中应运转平稳,无杂音无间歇性现象。从一侧满舵运行到另一侧满舵时,应反映灵敏,能够达到28S的时间要求。检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器,舵角指示器是为了正确显示舵叶转动的准确位置,其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。当舵角指示器显示不准时,就会影响到驾驶员的对船舶的操纵,使驾驶员的判断产生误差,有可能使船舶发生触碰事故。在检查舵角指示的准确性时,是由两名船舶安检员相互配合进行的。一名安检员在驾驶台观察驾驶台上的检查舵角指示器显示的读数,另一名安检员在舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同。检查舵角限位器的有效性。舵角限位器是起到了对液压油缸的保护作用。当舵角转动到最大角度时,油缸的活塞继续压缩液油,而舵叶已不再继续偏转,致使油缸内的压力不断增加,容易导致油缸破裂。而舵角限位器的存在就使得当舵角转动到最大角度时触动限位开关,限位开关断开电动机的动力起到了保护油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时,应让船舶驾驶员分别打满左、右舵,观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。检查舵的液压系统的密封性能。舵叶的转动是依靠油缸内液体传递的电动机动力来实现的。所以舵机的液压系统要保证不漏油,不漏气和不积气,才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时,应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污,还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时,应让船方开动舵机,注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。同时在检查舵机时应注意检查一下液压油的品质。液压油是液压舵机正常工作的媒质,是液压舵机保持良好性能的保证。国际海上人命安全公约(SOLAS)对此有规定:液压操纵的操舵设备应设有能针对该液压系统的形式和设计保持液体清洁的装置。国内的船检规范也有类似的条款规定。可见舵机液压油品质是否良好对于舵机的正常运行确实很重要。液压油的品质受到以下因素的影响,一是液压油在运转过程中,机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中,对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反映,油品会渐渐下降,达不到机器性能的要求。这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵,因此沿海船舶特别是个体船舶很少有更换液压油的。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备,这也是在检查过程中应当注意的。在对舵机的检查过程中其他需要注意的,在舵机间应张贴有应急舵的使用操作说明,并通过与机舱工人的交谈,以了解他们是否熟悉应急舵的操作使用。通过以上的检查基本上可以完成对舵机的安检工作,对该船的舵机系统有了比较全面的了解。希望本文能够为船舶安全检查人员有所帮助。参考文献[1]《钢质海船入级与建造规范 轮机》.1996.5.[2] 王福根.《船舶轴舵系装置》.2003.3.[3] 陈利军.《船舶辅机》.2002.9

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我这里有,我正好在写造船史方面的论文,但是挺多的。你具体是哪个方面,或者哪个时期,我挑选以后发给你吧! 已经发过去了,请查收!分两个压缩包!

浅析船舶建造的安全现状及改善措施1. 引言目前,浙江船舶已出口至全球24个国家和地区,尤其是出口欧盟市场的浙江船舶附加值较高。 浙江海关统计分析认为,尽管出口势头强劲,但是浙江造船业仍然存在较多问题。在机遇面前由于浙江民营资本在造船业的过热投资,目前,浙江的温州、台州、宁波、舟山等主要造船基地相继出现低水平扩大投资、小规模生产发展、造船民企散乱等“低、小、散”一哄而上的局面。相关数据显示,浙江虽然有造船企业500多家,但是规模以上的企业却只有76家。浙江民营造船厂“低、小、散”的格局,导致船厂投入资金低,创新能力有限,设备更新缓慢,安全事故频发。小型企业或作坊式、家族式管理生产企业。造船企业安全事故时有发生,人员伤亡事故呈高发趋势。制约了企业发展,损失生命财产。2. 船舶建造过程中存在的主要风险2.1 高空作业的危险船舶建造过程高处作业量很大,出现事故较多。施工人员必须使用安全带、安全帽,安全带应高挂低用,并注意防止摆动碰撞。作业过程中传递工具时没有使用工具袋。高处作业位移时,工作人员安全意识淡薄,自我保护意识不强,以为是瞬间完成的事,存在侥幸心理。如电焊的工作人员在杆塔上作业,虽然是一项经常性工作,但对杆架作业危险性重视不够,对工作条件、工作环境认识不足,存在着麻痹思想,上落杆塔过程均没保护措施。上杆架前不检查登杆工具、防坠工具是否牢固、可靠、完整。2.1.1梯子的使用生产现场使用梯子的场合较多,也较频繁较普遍,因而,也常常被作业人员忽视一些基本安全要求:需用梯子登高作业时,见到梯子随手搬用,用前没有认真检查梯子是否符合基本安全要求。下梯子时,背向梯子而下。上下梯子时,手中持带工具或设备。梯子不够高时,临时找垫物垫高使用。梯脚底部不坚实,梯脚没有采用防滑橡胶套、橡胶垫或加以包扎。使用立梯时,梯子太陡,在梯子上作业时,将工具放置不妥。2.1.2脚手架的使用脚手架使用前未经严格验收,脚手架上铺设的踏板没有绑扎固定,可以活动。导致施工人员从没有绑扎固定的脚手架上失足坠落,脚手架的安全应引起高度重视。高处作业搭设的脚手架,有空隙和探头板,跳板中部没有支持物,两头绑扎松动。脚手架相互间连接不牢固,脚手架踏板厚度不符合要求。使用锈蚀的材料。不能够承受站在上面的人员和材料等的重量,不具备足够的牢固性和稳定性,在施工期间发生变形、摇晃、倾斜,作业人员的人身安全得不到保障。在高处上下层同时作业时,中间应搭设严密牢固的防护隔离设施,以防落物伤人。传递工具应使用工具袋。高处作业下方应设置围栏或遮栏,并悬挂警告牌,不准人员通行和逗留。2.2火灾的控制与触电火灾是企业生产中面临的主要危险。由于船舶建造环境特殊,尤其修船、拆船环境更为复杂,有些焊工的安全意识比较差,对所焊割的设备、装置或管道的性质了解不清,盲目动火,结果在焊割过程中酿成重大火灾或爆炸事故。下面一些情况常常会引起火灾:1、场地混乱,焊割炬随处乱扔。有些焊工工作途中因其他原因离开舱室或工作结束,焊割炬没有带出,阀门又不严密,造成漏气,可燃气体泄出和空气混合达到爆炸极限,工人点火发生爆炸。2、维修油轮时,作业前不使用专业设备进行测爆。单凭操作人员的经验处理问题,造成在操作时发生爆炸。 此种现象的发生在一些小船厂,尤其是一些私人修船厂、拆船厂比较常见。3、作业现场有与明火相抵触的工种同时作业。焊接是明火作业,周围不应有禁火工种,如船体喷涂,以避免同时进行操作时发生爆炸。4、由于舱室内空气状况差,为了改善内部条件直接向舱室内通入氧气,而富氧状态是诱发火灾事故的直接原因。触电伤害主要表现为人体接触或接近带电物体时对人造成的电击或电弧灼伤,一般发生在电气设备的使用、维修时,或者相关电源供应、断开等操作。造成触电的原因常常是由于绝缘的老化,修理不及时;使用不合格的电动工具,电路或电气未安装或安装不合格的过载或漏电保护装置,作业人员与带电设备安全距离不够、缺乏必要的电气安全常识。2.3压力容器的爆炸气瓶使用不当或维护不良可以直接或间接造成爆炸、着火或中毒伤亡事故。开启或关闭瓶阀时,未用手或专用扳手,使用锤子、管钳、长柄螺纹扳手,损坏阀件。开启或关闭瓶阀的速度过快,产生摩擦热或静电火花,从而带来危险。使用可燃气体检查气瓶时存在的疏忽: 气瓶上没有粘贴气体充装后检验合格证的;气瓶的颜色标记与所需的气体不符,或者颜色标记模糊不清,或者表面漆色夜盖在另一种漆色之上的;瓶体上有不能保证气瓶安全使用的缺陷,如严重的机械损伤、变形、腐蚀等;瓶阀漏气、阀杆受损、侧接嘴螺纹旋向与所需要的气体性质不符或螺纹受损的;在氧气或氧化性气体气瓶上或瓶阀上有油脂物的;气瓶不能直立、底座松动、倾斜的;气瓶上未装瓶帽和防震圈,或瓶帽和防震圈尺寸不符合要求或损坏的。在进行上述检查时,对发现有缺陷的气瓶,未随时在气瓶上用粉笔简要注明,并向充气单位或储存单位交代清楚,给他人使用带来危害。气瓶受热爆炸:不慎将气瓶靠近热源。安放气瓶的地点周围lM范围内,有明火或可能产生火花的工作。气瓶在夏季使用时,未进行避光处理。瓶阀冻结时,处置方法不当:解冻温度超过401℃的热源对气瓶加热。盛装易于自行聚合反应或分解的气体的气瓶,应避开放射性射线源。气瓶未使用时,一般没有立放,气瓶滚、滑、翻的过程瓶壁受热引发危险。氧气瓶和氧化性气体气瓶,瓶内气体混人其他气体或杂质,液化石油气瓶向其他气瓶倒装,瓶体进行挖补、焊接修理。使用氧气瓶和氧化性气体气瓶时,操作者未检查自己的双手、手套、工具、减压器、瓶阀等有沽染油脂,凡有油脂的,必须脱脂干净后,方能操作。装运罐车的停放靠近火、电区域,罐体受到利器撞击后泄漏,自身管道内发生大量泄漏时未进行紧急止漏。装运罐车未必须设置可靠的导静电接地装置,在停车和装卸作业时,没有进行充分接地。罐车的定期检查不彻底,罐车发生重大事故重新使用前未全面检验。罐车的罐体外表面颜色应满足规定的要求,一般汽车罐车罐体外表面颜色应为银灰色,低温型汽车罐车罐体外表面颜色应为铝白色。2.4起重设备的危险船厂大量使用特种设备,例如起重机、高空作业车、厂内运输车辆(叉车、运输车)起重设备在使用上较为广泛,同时发生事故的可能性越大。1.安全站位在起重作业中,有些位置十分危险,如吊杆下、吊物下、被吊物起吊前区、导向滑轮钢绳三角区、快绳周围、站在斜拉的吊钩或导向滑轮受力方向等等,如果处在这些位置上,一且发生危险极不易躲开。所以,起重作业人员的站位非常重要,不但自己要时刻注意,还需要互相提醒、检查落实,以防不测。2.吊索具安全系数小起重作业中,对吊索具安全系数理解错误,选用往往以不断为使用的依据,致使超重作业总是处在危险状态。3.拆除作业中留下隐患由于种种原因,切割不彻底,拽拉物多,拆除件受挤压增加荷重,连接部位未被发现强行起吊等等,造成吊车、吊索具骤加荷重冲击而导致意外。4.误操作起重作业涉及面大,经常使用不同的吊车、龙门吊。人员操作习惯不同,再加上指挥信号的差异影响,容易发生误操作等事故。5.绑扎不牢高空吊装拆除时对被吊物未采取“锁”的措施,而用“搭”的方法;对被吊物的尖锐棱角挂擦其他物体。成束材料垂直吊送捆缚不牢,致使吊物空中一旦颤动、受刮碰即失稳坠落或“抽签”。6.临时吊鼻焊接不牢,载荷增加或受到冲击,在空中运送的过程中被起吊物体进行旋转、下滑形成惯性,从而对发生断裂。7.吊装工具或吊点选择不当贪图方便,非专职人员操作。吊装工具的性能和操作技术盲目靠经验操作,一处失稳,导致危险。2.5机器工具伤害机器工具伤害事故是指机械性外力所造成的事故,一般表现为人身伤害或设备的损坏。船舶修理作业中所使用的机器设备,包括冷加工所需的金属加工设备(如 车床、铣床、钻床、刨床、磨床、冲床、砂轮机等)及机械热加工所需的焊接设备以及搬运过程中所需的超重机械设备。机械伤害事故的主要原因有如下各种情况:安全操作规程不健全或管理不善,对操作者缺乏基本功训练,操作者不按规程进行操作,没有穿戴合适的防护服和符合国家标准的防护工具。由于机器在运转时敞露的部分较大,切屑和金属丝、刀具、工件及零件,若不加防护或防护不当,工作地点布局不合理,使用管理不当就会发生工伤事故。机械设备在非最佳状态下运转,机械设备在设计、结构和制造工艺上存在缺陷,机械设备组成部件、附件和安全防护装置的功能退化等均可能导致伤害事故。工作场所环境不好,场所环境混乱。如工作场所照明不良,温度及湿度不适宜,噪声过高,地面或脚踏板被乳化液弄脏,设备布置不合理。工艺规程和工装不符合安全要求,新工艺、新技术采用时无安全措施。根据事故统计分析,机械伤害主要由人和设备两方面因素引起的,如操作者不按操作规程操作、安全设施缺少或有缺陷、没有穿戴或穿戴不正确的防护用品、机床非正常状态下运转。2.6中毒与职业病船舶在涂装和漆装中容易发生中毒事件。在舱室内作业时,对空间狭小的环境,要保证内部通风良好。不仅要驱除内部的有毒有害气体,而且要向内部送入新鲜空气。做好个体防护,减少烟尘对人体的侵害。在条件恶劣,通风不良的环境下,还必须采用更多的防护措施,如使用通风头盔、送风口罩、空气呼吸器等。施工过程中常见有毒物质及其防止方法如下:1.苯 无色、透明具有芳香的液体,油漆中用来作溶剂,沸点80℃,极易挥发。苯中毒后头痛、头昏、记忆力减退、无力,失眠等。另外还能引起皮肤干燥骚痒,发红。热苯还可以引起皮肤水泡,出现脱脂性皮炎。预防的方法,应加强自然通风和局部的机械通风,严禁用苯洗手。2.铅 包括铅白、铅铬绿、红丹、黄丹等含铅化合物。它是一种慢性中毒的化合物,日久方能发觉体弱易倦、食欲不振、体重减轻、脸色苍白、肚痛、头痛、关节痛等。预防的方法是以刷涂施工方法为宜,加强通风等防护措施,饭前洗手,下班淋浴,最好能用其他防锈漆来代替红丹防锈漆。3.刺激性气体 如氯气,对呼吸道、皮肤和眼睛有损害。应加强个人防护,加强通风和局部机械通风,使作业场所有害气体浓度降低到容许浓度的下限。4.汽油 无色透明液体,具有很强的挥发性,若在超过汽油蒸汽容许浓度时的环境中长期工作,能使神经系统和造血系统损害,皮肤接触后可能产生皮炎、湿疹和皮肤干燥。因此,在高浓度环境工作时,要戴防毒面具或加强机械通风;手上可涂保护性糊剂进行保护;工作结束后,用肥皂水洗净,并用水冲洗干净。船舶建造过程中除锈、校正敲打等作业产生的震耳噪声,可能对人员造成潜在的噪声聋;从事除锈(包括喷丸、喷砂)、油漆、油舱洗舱、气割、热处理等作业人员经常吸入铁锈烟易引起尘肺或肺病,并刺激皮肤和眼睛引起过敏。电焊作业中产生的氧化锰烟雾,过多吸入会产生个“金属烟尘热”中毒。焊件、焊条挥发出大量有毒烟尘、气体,尤其船舶焊接主要是用碱性(低氢型)条,而碱性焊条比酸性焊条更容易挥发烟尘、有毒气体(氟化物)。这些有害物质若不能及时排出,被焊工长期吸入引发眼、鼻、咽喉等疾病。灼伤易发于焊割作业,立体交叉作业,上面焊接的焊渣或熔渣随风飘落,极易落在下面操作者身上,发生灼伤事故。切割是工件未散热,从而烫伤皮肤。3. 船舶建造企业安全防护现状分析3.1政策和法律上的原因在国家政策和法律对船舶修造行业的市场准入和源头管理的规定不够明确,准入门槛太低,造成船舶修造行业良莠不齐,竞争无序,缺乏行之有效、相互配合的监管措施和行政手段,致使日常管理针对性不强,管理不到位。一是行业的快速发展与管理不相适应。首先,船舶修造业作为多工种、多设备交叉作业的高危机械行业,在行业准入口国家尚未设置相应的门槛。其次是在安全生产管理上缺乏相对统一的、可操作的规范化标准。再次是相关的管理部门职责尚需进一步明确,力量也有待于加强。二是违规现象严重。部分企业员工有章不循,冒险蛮干,违章指挥、违反操作规程、违反劳动纪律和工作时间的现象不同程度地存在。3.2体制和机制上的原因长期以来,船舶修造业大多数是由所属地挂靠管理,而县级以下政府无专门主管机构,综合监督和专项监管安全生产长效管理机制尚未完善,监管职责不清,责权不一致。加之,缺乏统一的船舶修造业安全生产行业标准和操作规程,恶性竞争有愈演愈烈,也是造成事故多发的一个重要原因。一是作业人员复杂。船舶的焊接、组装、合拢、下水等工种绝大部分都是外来施工队承包完成,外包队伍中的特殊工种绝大多数都是由农民工组成,由于利益和效益驱动,对于人员的管理十分涣散。二是现场管理乱。企业安全管理体系不健全,作业现场无专职安全员监管;员工劳动防护用品配戴不齐,特种作业人员无证上岗或证书过期现象屡见不鲜,3.3责任落实和管理上的原因企业负责人安全生产法律意识淡薄,责任主体不明确,职责不落实,尤其是租用场地生产的企业通过层层发包或挂靠,安全生产存在短期行为,一些外包工程队对安全设施、安全生产管理以及安全管理人员在配备上互相推诿,导致管理环节脱节。资金投入不到位。一些企业以及外包工程队由于资金匮乏,大部分资金都投入到生产经营中,致使安全生产资金不落实,绝大多数企业没有设立安全生产资金专户,更没有按照规定提取足额的安全生产保证金,企业用于安全生产的技改投入、隐患排查与整改、员工安全教育与培训、应急救援等只是流于形式,导致抗风险和抗御事故发生能力差,为事故高发埋下了祸根。放火设备防护不到位。焊机及配电箱直接裸露在场地上,防护措施不到位,长期的日晒,焊机的防护罩、桩头、龙头线老化、破损,漏电、短路时有发生,还有部分设备“带病”运行,不少特种设备和压力容器等没有实行严格的检测、保养,安全阀、压力表、消防栓设备配备不齐全、不配套,设备安全性能和能力均不能及时有效地预防和抵御事故发生。工作人员大意麻痹,无规章可遵。安全控制不到位。电器设备直接裸露在场地上,电线乱拉乱接,线路老化和破损、无漏电保护装置、有的甚至无配电箱和开关箱,船舱油污不清洗,明火动用不测爆的现象还有存在。绝大多数作业现场既没有明显的标识,也没有严格执行规定,触电事故居发生事故之首。环境保护不到位。船体拼装后,船体除锈打磨、职工不带口罩和防毒面具,到处可见。后续动火都是闷舱作业,由于各段空间狭小,通风不够,作业环境差,救护措施不落实,进舱作业没有严格执行的制度和动火制度,特别是油漆工和焊工作业,极易发生重大恶性事故。安全教育不到位。安全投入少。不少企业法人重效益、轻安全现象普遍存在,在安全投入上往往是能减则减,能少则少,能不投入就不投入,安全设施,整改措施落实不及时、不到位,职工的三级安全教育和正常培训工作得不到保证,不同程度地存在着设备陈旧,超期“服役”、“带病”运行,为事故的高发埋下了隐患。安全生产责任制不落实。不少单位安全生产责任制、安全生产管理制度和各工种安全操作规程流于形式,主体责任没有得到真正落实。部分企业特别是一些外来承包队伍中的电焊工、冷作工、吊车工、铲车工、电工等人员无证上岗,缺乏应有的安全知识,不了解操作规程,给企业埋下了安全生产事故隐患。4. 针对现状,对策措施船舶安全的意义在于预防和杜绝事故的发生。生产计划处于安全平稳的状态下进行。切实把牢船舶安全文化的基本要求,抓好各项工作。船舶安全文化就是要实实在在地做到提高安全意识,树立“安全建造”的理念,使安全工作成为每一个人的自觉行动;就是要纠正不良的工作作风,树立全局观念,消除只顾自己不顾别人,只顾现在不顾将来的片面行为发挥工作行为、工艺技能、生产环境等外在因素的最大优势,排除一切不利于安全的因素,确保船舶建造的安全。“坚持安全发展,强化安全生产管理和监管,有效遏制重特大安全事故”。针对船舶修造业存在的问题,为预防和遏制安全生产事故发生,作者认为应采取以下应对措施:4.1加大政策引导力度充分利用国家对造船行业政策调整的契机,研究制定出一套有针对性的地方产业政策。调整目前的产业结构,适当提高门槛,依照市场经济的法则,规范市场准入,实行优胜劣汰,通过政策引导和法律的支撑,大力推行标准化建设,避免不良竞争,使造船企业逐步走上良性发展的轨道,逐步提高企业的安全生产管理水平,提高企业的本质安全度。4.2加大行业领导力度一是政府要强化领导,目前,船舶修造业地(市)级以上由同防科工委主管,而县级以下政府没有专门的船舶管理部门,大部分在经发委内设或带管,并且没有专门行政主管机构。特别是实施沿江开发战略后,不少企业由内河向沿江迁移,企业管理权仍由原乡镇管理,出现了安全生产管理的一个“空白地”。对此。县级以下政府应设立专门主管部门。二是实行行业管理,通过政府牵头组建行业管理协会实施有效的安全生产监督。三是实行注册安全主任代理制度,帮助企业完善安全生产管理制度,建立安全台帐,开展安全生产检查工作,及时发现消除安全隐患。4.3加大资质审查力度目前我国船舶修造企业的准入门槛还很低,很多船舶修造项目采用挂靠或使用外包队伍,按照《安全生产法》有关规定,行业主管部门要严格对使用的外包企业及外包工程队的法定代表人、安全员和特种作业持证,安全生产规章制度、安全教育、安全管理台帐以及过去安全生产等情况进行安全资格和资质审查,抓好源头管理和监控。4.4 设立安全生产资金各造船企业要确保安全生产资金的投入及使用。按照国家有关安全生产政策精神由地方相关部门建立相应的制度,单独列帐,企业足额提取安全费用,保障安全生产重大设施、设备、人员培训、隐患整改的资金。针对船舶修造业曾出现的高处坠落、物体打击、触电、机械伤害、爆燃等安全隐患,要从发展的眼光,投入一定的资金,按照高标准、高起点的要求,加强对安全生产科学规划、分类管理。对重大安全隐患整改的投入。对日常检查、集中检查、重点检查、全面检查中排查出的重大隐患,督促企业及时纠正安全问题,使“零违章”的关口前移,把“事后惩戒”转变为“事前疏导”,将被动防范转变为主动预防,把“要我安全”真正变成“我要安全”。4.5建立安全监管的机制联合整治。各级安监、经贸、质监、消防等部门要各司其职,强化对船舶修造企业的管理和监督。尤其是各级安监部门应加强对船舶修造企业安全生产的监督检查,加大行政执法力度,对严重违反《安全生产法》的单位或个人要依法作出处理,同时,要严格按原则处理事故,查明事故原因,分清事故责任,严格经济处罚、行政处罚和刑事责任追究工作。企业应制定出具体的安全生产检查工作制度建立好检查台帐,同时要建立安全生产组织网络,把安全生产各项目标落实到车间、班组。船舶修造发包工程都必须有施工作业安全方案,同时要建立安全监管信息联席制度,采取部门检查、企业自查、事故调查分析,会同相关职能部门共研究确定安全监督检查重点,有针对性地开展安全生产监督管理工作,促进企业安全生产、企业管理水平的提升。5. 结束语船舶安全文化的作用,一言以蔽之,通过教育、管理来营造一种企业安全文化。安全文化建设的关键作用是致力于人的主体工作潜能,树立良好风气,倡导职业道德规范,塑造价值观念;这样,船舶安全文化建设就为船舶安全生产提供精神动力和智力支持,用严谨的科学态度、规范的管理对应一切内、外部环境。我们扎扎实实地实现上述各项要求,船舶安全建造就会结出丰硕的果实。5.1.走出船舶建造的误区这些误区主要有:认为不出事故就是安全,满足于现状,把安全隐患、事故苗头、潜在危险抛之脑后,丧失了防范意识;认为昨天安全今天也安全,没有认识到安全只有起点,没有终点;制度归制度,工作行为依然我行我素,使规章制度得不到有效落实。“头痛医头,脚痛医脚”;以前别人怎么做我现在仍然这么做,别人解决不了的问题我也解决不了,致使安全生产“老大难”问题得不到解决。安全工作只抓表面不抓本质,导致安全生产时好时坏,重复事故常有发生;这种种误区都是船舶安全文化建设的绊脚石和致命伤,给企业、人员、海洋作业造成极大的危害,给企业的经济效益、社会效益甚至企业的生死存亡造成极大的影响,更严重的还影响到国家政治声誉。要建设好船舶安全文化就必须从这些误区中走出来。5.2 走进安全管理的范畴船舶安全建造离不开先进的管理机制和方法。管理出安全,各项管理工作没有做好,安全工作就是一句空话。没有规范的管理程序,也就没有可靠的安全保证。只有规范的管理程序,才有可靠的安全保证。公司各部门要通力合作,从管好设备、提高人员素质人手,在加大船舶生产建造调整力度基础上,对现有的管理制度进行完善,添加一些市场运作比较成熟的企业管理理念,建立一套科学的、全面的、符合现代化管理理念的管理制度,逐步形成一种长效和良性的竞争机制,实现人机的完美统一。安全生产管理作为船舶修造企业行业管理的重要内容,坚持安全管理与生产经营管理同布置、同检查、同落实,规范该行业生产秩序,提升整体竞争力。参考文献[1] 朱清明.船舶修理作业的安全风险分析与控制2006 Vol.19 No.3 P.5-8[2] 张永兴.探讨修船火灾原因及对策[J].航海技术.2006.[3] 吕洪胜.修船企业安全教育应实现系统化和规范化2006 Vol.19 No.6 P.6-7,10[4] 王勤章.《船舶建造安全》哈尔滨大学出版社[5] 中国船舶商情网. 浙江船舶出口额大幅增加.2007-8-2[6] 浙江省地方标准DB33/ 630—2007.浙江省质量技术监督局2007-3-13发布建造质量涉及到船舶的使用寿命 其中包括很多元素比如最初的设计科学和合理性.以及船厂的建造能力和管理水平.以及在建造的过程中不可抗拒的非人为因素.对于质量这个关键词论题涉及比较难以把握.答辩过程中会出现很多漏洞.对于一个船厂实习的毕业生来说.论述的科学依据性也不高.个人建议可从船厂的建造安全来着手.具有典型的重工业代表性.论文如下:(本人做毕业设计时候所用的材料)希望提供帮助

船舶机械毕业论文

这个你要结合你所学的知识点和结合你熟悉的方向去选择最好。最好多选几个,然后选个自己最合适的。范围能缩小就缩小。浅析质量管理在船舶涂装工程中的应用计算机在船舶结构工程中的应用浅谈船舶修理工程节能环保现状与对策船舶大修工程项目中的计量支付工作分析船舶工程虚拟现实应用平台设计研究加强流体力学技术研究引领船舶海洋工程创新高职院校船舶工程行业英语教学改革的实践船舶修理工程节能环保现状与对策研究对高职院校船舶工程专业学生管理技能培养的探讨结合船舶工程建设需求探讨我国自主CAE软件产业建设航道工程船舶机务维修与安全管理常用耐磨材料在工程船舶的应用与探讨基于物流仿真的工程船舶建造系统优化研究新形势下加强工程船舶党建工作的思考工程船舶动力机械系列化监测系统的设计海洋工程船舶电气系统和设备的现状及展望工程船舶安全管理对策探讨工程船舶液压设备故障分析浅谈工程船舶及其他机务管理特点研究试论乌江航运建设工程船舶设计与应用岷江航道整治工程船舶事故溢油预测和分析

《谈船舶焊接中的常见缺陷的成因和防止措施 》摘 要:船舶焊接是保证船舶密性和强度的关键。本文详细介绍了船舶焊接中几种常见的缺陷原因并提出防止措施。关键词:船舶焊接 缺陷 防止措施船舶焊接是保证船舶密性和强度的关键,是保证船舶质量的关键,是保证船舶安全航行和作业的重要条件。如果焊接存在着缺陷,就有可能造成结构断裂、渗漏,甚至引起船舶沉没。据对船舶脆断事故调查表明,40%脆断事故是从焊缝缺陷处开始的。在乡镇船舶造船中,船舶的焊接质量问题尤为突出。在对船舶进行检验的过程中,对焊缝的检验尤为重要。因此,应及早发现缺陷,把焊接缺陷限制在一定范围内,以确保航行安全。船舶焊接缺陷种类很多,按其位置不同,可分为外部缺陷和内部缺陷。常见缺陷有气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、焊缝外形尺寸和形状不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑等。一、气孔气孔是指在焊接时,熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。产生气孔的主要原因有:坡口边缘不清洁,有水份、油污和锈迹;焊条或焊剂未按规定进行焙烘,焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。此外,低氢型焊条焊接时,电弧过长,焊接速度过快;埋弧自动焊电压过高等,都易在焊接过程中产生气孔。由于气孔的存在,使焊缝的有效截面减小,过大的气孔会降低焊缝的强度,破坏焊缝金属的致密性。预防产生气孔的办法是:选择合适的焊接电流和焊接速度,认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹。严格按规定保管、清理和焙烘焊接材料。不使用变质焊条,当发现焊条药皮变质、剥落或焊芯锈蚀时,应严格控制使用范围。埋弧焊时,应选用合适的焊接工艺参数,特别是薄板自动焊,焊接速度应尽可能小些。二、夹渣夹渣就是残留在焊缝中的熔渣。夹渣也会降低焊缝的强度和致密性。产生夹渣的原因主要是焊缝边缘有氧割或碳弧气刨残留的熔渣;坡口角度或焊接电流太小,或焊接速度过快。在使用酸性焊条时,由于电流太小或运条不当形成“糊渣”;使用碱性焊条时,由于电弧过长或极性不正确也会造成夹渣。进行埋弧焊封底时,焊丝偏离焊缝中心,也易形成夹渣。防止产生夹渣的措施是:正确选取坡口尺寸,认真清理坡口边缘,选用合适的焊接电流和焊接速度,运条摆动要适当。多层焊时,应仔细观察坡口两侧熔化情况,每一焊层都要认真清理焊渣。封底焊渣应彻底清除,埋弧焊要注意防止焊偏。三、咬边焊缝边缘留下的凹陷,称为咬边。产生咬边的原因是由于焊接电流过大、运条速度快、电弧拉得太长或焊条角度不当等。埋弧焊的焊接速度过快或焊机轨道不平等原因,都会造成焊件被熔化去一定深度,而填充金属又未能及时填满而造成咬边。咬边减小了母材接头的工作截面,从而在咬边处造成应力集中,故在重要的结构或受动载荷结构中,一般是不允许咬边存在的,或到咬边深度有所限制。防止产生咬边的办法是:选择合适的焊接电流和运条手法,随时注意控制焊条角度和电弧长度;埋弧焊工艺参数要合适,特别要注意焊接速度不宜过高,焊机轨道要平整。四、未焊透、未熔合焊接时,接头根部未完全熔透的现象,称为未焊透;在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象,称为未熔合。未焊透或未熔合是一种比较严重的缺陷,由于未焊透或未熔合,焊缝会出现间断或突变,焊缝强度大大降低,甚至引起裂纹。因此,在船体的重要结构部分均不允许存在未焊透、未熔合的情况。未焊透和未熔合的产生原因是焊件装配间隙或坡口角度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流过小、速度太快及电弧过长等。焊件坡口表面氧化膜、油污等没有清除干净,或在焊接时该处流入熔渣妨碍了金属之间的熔合或运条手法不当,电弧偏在坡口一边等原因,都会造成边缘不熔合。防止未焊透或未熔合的方法是正确选取坡口尺寸,合理选用焊接电流和速度,坡口表面氧化皮和油污要清除干净;封底焊清根要彻底,运条摆动要适当,密切注意坡口两侧的熔合情况。五、焊接裂纹焊接裂纹是一种非常严重的缺陷。结构的破坏多从裂纹处开始,在焊接过程中要采取一切必要的措施防止出现裂纹,在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹。一经发现裂纹,应彻底清除,然后给予修补。焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹。焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹,其特征是焊后立即可见,且多发生在焊缝中心,沿焊缝长度方向分布。热裂纹的裂口多数贯穿表面,呈现氧化色彩,裂纹末端略呈圆形。产生热裂纹的原因是焊接熔池中存有低熔点杂质(如FeS等)。由于这些杂质熔点低,结晶凝固最晚,凝固后的塑性和强度又极低。因此,在外界结构拘束应力足够大和焊缝金属的凝固收缩作用下,熔池中这些低熔点杂质在凝固过程中被拉开,或在凝固后不久被拉开,造成晶间开裂。焊件及焊条内含硫、铜等杂质多时,也易产生热裂纹。防止产生热裂纹的措施是:一要严格控制焊接工艺参数,减慢冷却速度,适当提高焊缝形状系数,尽可能采用小电流多层多道焊,以避免焊缝中心产生裂纹;二是认真执行工艺规程,选取合理的焊接程序,以减小焊接应力。焊缝金属在冷却过程或冷却以后,在母材或母材与焊缝交界的熔合线上产生的裂纹称为冷裂纹。这类裂纹有可能在焊后立即出现,也有可能在焊后几小时、几天甚至更长时间才出现。冷裂纹产生的主要原因为:1)在焊接热循环的作用下,热影响区生成了淬硬组织;2)焊缝中存在有过量的扩散氢,且具有浓集的条件;3)接头承受有较大的拘束应力。防止产生冷裂纹的措施有:1)选用低氢型焊条,减少焊缝中扩散氢的含量;2)严格遵守焊接材料(焊条、焊剂)的保管、烘焙、使用制度,谨防受潮;3)仔细清理坡口边缘的油污、水份和锈迹,减少氢的来源;4)根据材料等级、碳当量、构件厚度、施焊环境等,选择合理的焊接工艺参数和线能量,如焊前预热、焊后缓冷,采取多层多道焊接,控制一定的层间温度等;5)紧急后热处理,以去氢、消除内应力和淬硬组织回火,改善接头韧性;6)采用合理的施焊程序,采用分段退焊法等,以减少焊接应力。六、其他缺陷焊接中还常见到一些焊瘤、弧坑及焊缝外形尺寸和形状上的缺陷。产生焊瘤的主要原因是运条不均,造成熔池温度过高,液态金属凝固缓慢下坠,因而在焊缝表面形成金属瘤。立、仰焊时,采用过大的焊接电流和弧长,也有可能出现焊瘤。产生弧坑的原因是熄弧时间过短,或焊接突然中断,或焊接薄板时电流过大等。焊缝表面存在焊瘤影响美观,并易造成表面夹渣;弧坑常伴有裂纹和气孔,严重削弱焊接强度。防止产生焊瘤的主要措施严格控制熔池温度,立、仰焊时,焊接电流应比平焊小10-15%,使用碱性焊条时,应采用短弧焊接,保持均匀运条。防止产生弧坑的主要措施是在手工焊收弧时,焊条应作短时间停留或作几次环形运条。有些缺陷的存在对船舶安全航行是非常危险的,因此一旦发现缺陷要及时进行修正。对于气孔的修正,特别是对于内部气孔,确认部位后,应用风铲或碳弧气刨清除全部气孔缺陷,并使其形成相应坡口,然后再进行焊补;对于夹渣、未焊透、未熔合的缺陷,也是要先用同样的方法清除缺陷,然后按规定进行焊补。对于裂纹,应先仔细检查裂纹的始、末端和裂纹的深度,然后再清除缺陷。用风铲消除裂纹缺陷时,应先在裂纹两端钻止裂孔,防止裂纹延长。钻孔时采用8~12mm钻头,深度应大于裂纹深度2~3mm。用碳弧气刨消除裂纹时,应先从裂纹两端进行刨削,直至裂纹消除,然后进行整段裂纹的刨除。无论采用何种方法消除裂纹缺陷,都应使其形成相应坡口,按规定进行焊补。对焊缝缺陷进行修正时应注意:1)缺陷补焊时,宜采用小电流、不摆动、多层多道焊,禁止用过大的电流补焊;2)对刚性大的结构进行补焊时,除第一层和最后一层焊道外,均可在焊后热状态下进行锤击。每层焊道的起弧和收弧应尽量错开;3)对要求预热的材质,对工作环境气温低于0℃时,应采取相应的预热措施;4)对要求进行热处理的焊件,应在热处理前进行缺陷修正;5)对D级、E级钢和高强度结构钢焊缝缺陷,用手工电弧焊焊补时,应采用控制线能量施焊法。每一缺陷应一次焊补完成,不允许中途停顿。预热温度和层间温度,均应保持在60℃以上。6)焊缝缺陷的消除的焊补,不允许在带压和背水情况下进行;7)修正过的焊缝,应按原焊缝的探伤要求重新检查,若再次发现超过允许限值的缺陷,应重新修正,直至合格。焊补次数不得超过规定的返修次数。

浅谈船舶舵机的安全检查 摘 要:由于船舶舵机对于船舶航行安全的重要性,所以对船舶舵机的安全检查是船舶安检人员的经常性工作,本文希望通过对船舶舵机技术规范的介绍以及船舶舵机容易出现的故障分析和对船舶舵机进行安全检查的重点的论述,使安检人员在进行舵机安检工作时能够有所启迪。关键词:舵 舵机 安全检查一、前言船舶能够在水中按照驾驶者的意图航行,使船舶改变航向或维持指定航向,是依靠改变安装在船舶尾部的船舵的位置来实现的。正如鱼儿能够在水中游动自由,是靠摆动它的尾巴一样。可以说船舵就是起着鱼尾的功用。舵对于船舶航行的重要性是不言而谕的,当船舶航行时船舵发生故障,对船舶安全的影响是巨大的。二、舵机的基本组成船舵主要由舵叶、舵杆、舵机等部分组成。船舵能够接受驾驶者的命令并按照命令改变船舵的位置是依靠舵机带动舵叶来实现的,而舵机是整个舵系统中比较容易出现故障的部位,也是船舶安全检查人员进行船舶安检时着重注意检查的地方。船舶舵机按驱动动力分为蒸汽舵机、电动舵机与电动液压舵机(简称液压舵机)。液压舵机具有重量轻、尺寸小、灵敏度高,工作平稳安全可靠,能缓冲风浪对舵叶的冲击,运转噪音低、振动小,而且可实现无级变速,功率的范围广。所以现代化的大中型船舶上,广泛采用液压舵机。故本文以液压舵机作为分析对象。液压舵机一般采用电动机带动油泵,因而又称电动液压舵机。液压舵机用油液作为传递能量的介质,利用油液的不可压缩性及流量、压力和流向的可控性来实现转舵。舵机通过油泵把机械能转化为油液的压力能,然后通过转舵机构把压力能又转化为机械能,来实现舵的左、右转向。液压舵机由三大部分组成:推舵机构、液压系统与操舵控制系统。推舵机构的作用是将液压能转换成机械能,推动舵叶偏转。液压系统的作用是向舵机提供足够的液压能.并设置所需的保护与控制装置。操舵控制系统的作用有二:一是传递舵令,二是控制操舵精度。按照钢质海船入级与建造规范对舵机的基本要求,其中主要内容有:1.每艘船舶均应设置1个主操舵装置和1个辅助操舵装置。主操舵装置和辅助操舵装置的布置,应满足当它们中的1个失效时应不致使另1个也失灵。2.具有足够的强度并能在最大营运前进航速时进行操舵,使舵自任一舷的35°转至另一舷的35°,并且于相同条件下自一舷的35°转至另一舷的30°所需时间不超过28s。3.能在最大营运前进航速的一半但不小于7kn时进行操舵,使舵自一舷的15°转至另一舷的l 5°且需时间不超过60s。4.驾驶室与舵机室之间,应设有通信设施。5.操舵装置应设有有效的舵角限位器。以动力转舵的操舵装置,应装设限位开关或类似设备,使舵在到达舵角限位器前停住。装设的限位开关或类似设备应该与转舵机构本身同步,而不应与舵机的控制相同步。6.舵装置应有保持舵位不动的制动装置。7.当主操舵装置要求动力操作时,应设有1个固定贮油箱,其容量至少足以使1个动力转舵系统包括循环油箱进行再充液。贮油箱应以管路固定连接,使液压系统能在舵机室内便于充液,并应设有液位计。8.应设置两个独立的控制系统,见每个系统均应能在驾驶室控制。但这并不要求设双套操舵手轮或手柄。若控制系统是由液压遥控传动装置组成时,除10000总吨及以上的油船、化学品船、液化气体运输船外,不必设置第2个独立控制系统。9.驾驶室和舵机室应固定展示带有原理框图的适当操作说明。此说明应表明操舵装置控制系统和动力转舵系统的转换程序。10.由1台或几台动力设备组成的每一电动或电动液压操舵装置至少应由主配电板设2路独立馈电线直接供电。但其中的1路可以由应急配电板供电。三、舵机容易出现的故障对于舵机日常比较容易出现故障的情况,主要分为两大部分。一是属于硬件类的故障,二是属于软件类的故障。舵机的硬件类的故障是指与舵机相关的机器、设备发生了功能性的障碍,使得舵机不能正常工作发挥效用。常见的主要有:1.通信系统的故障。驾驶员发出的舵令信号不能输出至舵机,舵机接收不到舵令。驾驶台与舵机间无法通话等。2.电力系统的故障。动力电路、配电板等电力输出故障,使电动机无法正常运转。两路电力线路只有一路可以使用.3.液压系统的故障。液压系统密封性能出现问题,有油路泄漏或有旁通现象、主油路锁闭不严、油位过低、液压系统内有空气等问题。使液压系统不能正常运行。软件类的故障是指与舵机运行有关的管理制度,船员对舵机的操作存在的问题。通常主要是船员对应急舵的操作不熟悉,在需要的时候无法启动应急舵。四、对舵机安检的重点针对舵机容易出现的故障点,船舶安检人员就可以有针对性地开展检查工作。检查应急舵的有效性。按照现代船舶建造规范的要求,船舶应当具有两套以上操舵装置。一套主推舵装置,一套为辅助(应急)推舵装置。这是为了保证在主推舵装置出现故障时,应急舵仍然可以继续保持舵的有效性,保证船舶的正常航行和安全。对应急舵的检查一般要求船方进行应急舵的实操,观察应急舵是否能够使用,运转是否正常。检查舵的运转情况。在检查舵的运转情况时,一般应有两名船舶安检员相互配合进行。一名安检员在驾驶台发出舵令,另一名安检员在舵机间观察舵机对于舵令的反映。舵机在转舵运行过程中应运转平稳,无杂音无间歇性现象。从一侧满舵运行到另一侧满舵时,应反映灵敏,能够达到28S的时间要求。检查舵角指示的准确性。在舵机上都安装有舵角指示器,舵角指示器是为了正确显示舵叶转动的准确位置,其所显示的角度指数应与驾驶台操舵转向的角度度数相吻合。当舵角指示器显示不准时,就会影响到驾驶员的对船舶的操纵,使驾驶员的判断产生误差,有可能使船舶发生触碰事故。在检查舵角指示的准确性时,是由两名船舶安检员相互配合进行的。一名安检员在驾驶台观察驾驶台上的检查舵角指示器显示的读数,另一名安检员在舵机间观察舵机上舵角指示器显示的读数。二者应读数相同。检查舵角限位器的有效性。舵角限位器是起到了对液压油缸的保护作用。当舵角转动到最大角度时,油缸的活塞继续压缩液油,而舵叶已不再继续偏转,致使油缸内的压力不断增加,容易导致油缸破裂。而舵角限位器的存在就使得当舵角转动到最大角度时触动限位开关,限位开关断开电动机的动力起到了保护油缸的作用。所以安检员在检查检查舵角限位器时,应让船舶驾驶员分别打满左、右舵,观察当舵角转动到最大角度时舵角限位器是否发生作用。否则应当要求船方进行修复。检查舵的液压系统的密封性能。舵叶的转动是依靠油缸内液体传递的电动机动力来实现的。所以舵机的液压系统要保证不漏油,不漏气和不积气,才能达到传递液压力的目的。液压系统的密封性能对舵机的正常工作有着非常重要的作用。安检员在检查舵机时,应当注意观察舵机表面和舵机间的地面是否干净整洁、是否存在油污,还应当注意检查油缸表面是否存在修补过的痕迹。在检查液压系统的密封性时,应让船方开动舵机,注意观察舵机液压杆与液压油缸滑动处、液压油缸的其他接缝处是否有液压油渗出的现象。以便正确判断液压系统的密封性能。同时在检查舵机时应注意检查一下液压油的品质。液压油是液压舵机正常工作的媒质,是液压舵机保持良好性能的保证。国际海上人命安全公约(SOLAS)对此有规定:液压操纵的操舵设备应设有能针对该液压系统的形式和设计保持液体清洁的装置。国内的船检规范也有类似的条款规定。可见舵机液压油品质是否良好对于舵机的正常运行确实很重要。液压油的品质受到以下因素的影响,一是液压油在运转过程中,机器磨损下来的金属屑和水分混入到油中,对液压油造成了污染。二是液压油与空气接触会发生氧化反映,油品会渐渐下降,达不到机器性能的要求。这时应当更换液压油。但是由于液压油的价格比较昂贵,因此沿海船舶特别是个体船舶很少有更换液压油的。另外在舵机间的液压油补充油柜中液压油应保持一定的油量储备,这也是在检查过程中应当注意的。在对舵机的检查过程中其他需要注意的,在舵机间应张贴有应急舵的使用操作说明,并通过与机舱工人的交谈,以了解他们是否熟悉应急舵的操作使用。通过以上的检查基本上可以完成对舵机的安检工作,对该船的舵机系统有了比较全面的了解。希望本文能够为船舶安全检查人员有所帮助。参考文献[1]《钢质海船入级与建造规范 轮机》.1996.5.[2] 王福根.《船舶轴舵系装置》.2003.3.[3] 陈利军.《船舶辅机》.2002.9

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